Рассчитать площадь мембраны, если её участок длиной 3,4 мсм имеет электрическую емкость, равную 0,5*10у -14 степени Ф. Диэлектрическая проницаемость липидов равна 2.
Формула для расчета емкости конденсатора с диэлектриком: C = ε₀ ε A / d
где: C - емкость конденсатора, ε₀ - электрическая постоянная, примерно равна 8,85 * 10^(-12) Ф/м, ε - диэлектрическая проницаемость материала мембраны, A - площадь мембраны, d - расстояние между пластинами конденсатора.
Дано: C = 0,5 10^(-14) Ф, ε = 2, d = 3,4 мкм = 3,4 10^(-6) м.
Подставляем данное значение емкости в формулу и находим площадь мембраны: 0,5 10^(-14) = 8,85 10^(-12) 2 A / (3,4 * 10^(-6))
Формула для расчета емкости конденсатора с диэлектриком:
C = ε₀ ε A / d
где:
C - емкость конденсатора,
ε₀ - электрическая постоянная, примерно равна 8,85 * 10^(-12) Ф/м,
ε - диэлектрическая проницаемость материала мембраны,
A - площадь мембраны,
d - расстояние между пластинами конденсатора.
Дано:
C = 0,5 10^(-14) Ф,
ε = 2,
d = 3,4 мкм = 3,4 10^(-6) м.
Подставляем данное значение емкости в формулу и находим площадь мембраны:
0,5 10^(-14) = 8,85 10^(-12) 2 A / (3,4 * 10^(-6))
A = 0,5 10^(-14) (3,4 10^(-6)) / (8,85 10^(-12) 2)
A = 0,5 3,4 / (8,85 2) 10^(-8) = 1,7 / 17,7 10^(-8) = 9,6 10^(-9) м^2
Ответ: Площадь мембраны равна 9,6 * 10^(-9) м^2.