Задание по физике
площадь каждой пластины плоского конденсатора равна 144 см2 .Чему равно расстояние между пластинами , если при сообщении конденсатору заряда 15нКл разность потенциалов между его облаками равна 3 кВ

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся формулой для ёмкости конденсатора и определим расстояние между его пластинами.

Формула ёмкости плоского конденсатора:
[
C = \frac{\varepsilon_0 \cdot S}{d}
]
где:

( C ) — ёмкость конденсатора,( \varepsilon_0 ) — электрическая постоянная (( \varepsilon_0 \approx 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} )),( S ) — площадь одной пластины,( d ) — расстояние между пластинами.

Связь между ёмкостью, зарядом и напряжением:
[
C = \frac{Q}{U}
]
где:

( Q ) — заряд конденсатора,( U ) — напряжение на конденсаторе.

Теперь мы можем выразить ёмкость через данные:
[
C = \frac{Q}{U} = \frac{15 \times 10^{-9} \, \text{Кл}}{3000 \, \text{В}} = 5 \times 10^{-12} \, \text{Ф}
]

Теперь подставим значение ёмкости ( C ) в формулу для ёмкости плоского конденсатора:
[
5 \times 10^{-12} = \frac{8.85 \times 10^{-12} \cdot S}{d}
]
Площадь ( S ) равна 144 см² и нужно перевести её в м²:
[
S = 144 \, \text{см}^2 = 144 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 = 0.0144 \, \text{м}^2
]

Подставим значение площади:
[
5 \times 10^{-12} = \frac{8.85 \times 10^{-12} \cdot 0.0144}{d}
]

Найдем ( d ):
[
d = \frac{8.85 \times 10^{-12} \cdot 0.0144}{5 \times 10^{-12}}
]
[
d = \frac{1.272 \times 10^{-13}}{5 \times 10^{-12}} \approx 0.02544 \, \text{м} = 2.544 \, \text{см}
]

Таким образом, расстояние между пластинами конденсатора равно приблизительно 2.54 см.