Question

Знайти різницю потенціалів між двома паралельними безконечними різнойменно зарядженими
площинами (поверхнева густина заряду  = 2 нКл/м2
), якщо відстань між ними d = 0,2 м.
3. Визначити густину струму j в залізному провіднику довжиною l = 10 м, якщо провідник
знаходиться під напругою U = 6 В

Answer 1

Ответ: Різниця потенціалів між двома паралельними безконечними різнойменно зарядженими площинами з поверхневою густиною заряду σ = 2 нКл/м2 і відстанню між ними d = 0,2 м може бути знайдена за допомогою формули:

ΔV = Ed,

де E - електричне поле, яке можна знайти з закону Кулона:

E = σ / (2ε₀),

де ε₀ - діелектрична стала.

Підставляючи значення, ми отримуємо:

E = (2 нКл/м2) / (2ε₀) ≈ 8.85 * 10⁻¹² Н/Кл,

і

ΔV = (8.85 * 10⁻¹² Н/Кл) * (0.2 м) ≈ 1.77 * 10⁻¹² В.

Отже, різниця потенціалів між площинами приблизно дорівнює 1.77 * 10⁻¹² В.

Густина струму j в залізному провіднику довжиною l = 10 м, який знаходиться під напругою U = 6 В, може бути знайдена за допомогою закону Ома:

I = U/R,

де I - струм, R - опір провідника.

Опір провідника може бути знайдений за допомогою формули:

R = ρl/A,

де ρ - опірність матеріалу провідника, A - поперечна площа провідника.

Поперечна площа провідника може бути знайдена з його поперечного перерізу, який можна знайти, використовуючи його діаметр або радіус.

Підставляючи дані, ми отримуємо:

R = (ρl)/A = (ρl)/(πr²),

де r - радіус провідника.

Інформація про опірність матеріалу провідника не надається у питанні, тому ми не можемо знайти точне значення густини струму. Однак, якщо припустити, що провідник зроблений з чистого заліза, то можна використовувати значення опірності заліза - приблизно 1.0 * 10⁻⁸ Ом*м.