Question

Конденсатор ємністю 1пФ з'єднали з джерелом струму, внаслідок чого він набув заряду 0.1нКл. Яка напруженість поля між пластинами конденсатора, якщо відстань між ними 5см?

Answer 1

Напруженість поля (E) між пластинами конденсатора можна знайти за допомогою формули:

E = Q / (ε₀ * A)

Де:
- E - напруженість поля
- Q - заряд конденсатора
- ε₀ (діелектрична проникливість вакууму) - приблизно 8.85 x 10⁻¹² Кл/(Н·м²)
- A - площа пластини конденсатора

Спочатку переведемо заряд і ємність в СІ одиниці:

1 пФ = 1 x 10⁻¹² Ф
0.1 нКл = 0.1 x 10⁻⁹ Кл

Тепер можемо підставити значення в формулу:

E = (0.1 x 10⁻⁹ Кл) / (8.85 x 10⁻¹² Кл/(Н·м²) * A)

Для знаходження площі пластини (A) скористаємося формулою для ємності конденсатора:

C = ε₀ * A / d

Де:
- C - ємність конденсатора
- d - відстань між пластинами

Ми знаємо, що C = 1 пФ = 1 x 10⁻¹² Ф і d = 5 см = 0.05 м. Підставимо ці значення:

1 x 10⁻¹² Ф = (8.85 x 10⁻¹² Кл/(Н·м²) * A) / 0.05 м

Тепер можемо розв'язати це рівняння для A:

A = (1 x 10⁻¹² Ф * 0.05 м) / (8.85 x 10⁻¹² Кл/(Н·м²))

A = 0.0057 м²

Тепер ми можемо підставити значення площі пластини в першу формулу для напруженості поля:

E = (0.1 x 10⁻⁹ Кл) / (8.85 x 10⁻¹² Кл/(Н·м²) * 0.0057 м²)

E ≈ 21,62 x 10⁶ Н/м² або 2,162 x 10⁷ Н/м²

Отже, напруженість поля між пластинами конденсатора становить приблизно 2,162 x 10⁷ Н/м².