Question

Определить энергию плоского конденсатора, если площадь пластин 200 см2, расстояние между ними 1мм, заряд на обкладках 2 нКл. Диэлектрическая проницаемость слюды 6.

Answer 1

Ответ:

Энергия плоского конденсатора приблизительно $2 \cdot 10^{-8}$ Дж

Объяснение:

Дано:

$S =$ 0,02 м²

$d =$ 0,001 м

$q = 2 \cdot 10^{-9}$ Кл

$\xi =$ 6

$\xi_{0} = 8,85 \cdot 10^{-12}$ Ф/м

Найти:

$W \ - \ ?$

--------------------------------------

Решение:

$\boxed { \boldsymbol{ W = \dfrac{CU^{2}}{2}} }$ - энергия конденсатора

$C = \dfrac{\xi \xi_{0}S}{d}$ - ёмкость плоского конденсатора

$C = \dfrac{q}{U} \Longrightarrow \boxed{ U = \dfrac{q}{C} = \dfrac{\dfrac{q}{1} }{ \dfrac{\xi \xi_{0}S}{d}} = \dfrac{dq}{\xi \xi_{0}S} }$

$W = \dfrac{CU^{2}}{2}} = \dfrac{\dfrac{\xi \xi_{0}S}{d} \cdot \dfrac{d^{2}q^{2}}{(\xi \xi_{0}S)^{2}} }{2}} = \dfrac{\dfrac{dq^{2}}{\xi \xi_{0}S} }{\dfrac{2}{1} } = \dfrac{dq^{2}}{2\xi \xi_{0}S}$

$W =$ (0,001 м *$4 \cdot 10^{-18}$ Кл) / (2 * 6 * $8,85 \cdot 10^{-12}$ Ф/м * 0,02 м²) $\approx 2 \cdot 10^{-8}$Дж

Ответ: $W \approx 2 \cdot 10^{-8}$ Дж.