Какова интенсивность электрического поля между пластинами плоского воздушного конденсатора, если его ёмкость составляет 25 микрофарад, заряд равен 50 микрокулонам, а расстояние между пластинами составляет 2 см? В ответе предоставьте значение в вольтах на метр.
Проверенное решение:
Для определения интенсивности электрического поля (E) между пластинами конденсатора, используем формулу:
E = Q / (ε₀ * A),
где:
E — интенсивность электрического поля (в вольтах на метр),
Q — заряд пластин конденсатора (в кулонах),
ε₀ — электрическая постоянная, приближенное значение которой составляет 8,85 x 10⁻¹² Ф/м (фарад на метр),
A — площадь одной из пластин конденсатора (в квадратных метрах).
Сначала переведем расстояние между пластинами конденсатора из сантиметров в метры:
2 см = 0,02 м.
Далее, используя данную формулу и предоставленные значения, мы можем рассчитать интенсивность электрического поля:
E = 50 * 10⁻⁶ Кл / (8,85 * 10⁻¹² Ф/м * A).
Для определения площади пластин (A) нам потребуется значение ёмкости (C) конденсатора. Величина ёмкости связана с площадью пластин, расстоянием между ними (d) и электрической постоянной (ε₀) следующим образом:
C = ε₀ * A / d.
Мы можем выразить площадь пластин (A):
A = C * d / ε₀.
Теперь подставим это значение в формулу для интенсивности электрического поля:
E = 50 * 10⁻⁶ Кл / (8,85 * 10⁻¹² Ф/м * (25 * 10⁻⁶ Ф / (0,02 м) / 8,85 * 10⁻¹² Ф/м)).
Выполнив вычисления, получим значение интенсивности электрического поля (E) в вольтах на метр.
E ≈ 100 В/м.
Таким образом, интенсивность электрического поля между пластинами конденсатора составляет около 100 В/м.