8. Плоский конденсатор представляет собой две плоские металлические пластины площадью 36 см², между которыми находится слюдяная пластинка толщиной 0,14 см. Чему равна емкость конденсатора? Каков заряд конденсатора, ели напряжение на нем равно 300 В?

Дано: S = 36 см² = 36 * 10⁻⁴ м² d = 0,14 см = 0,14 * 10⁻² м ε = 6 (слюда) U = 300 В

Найти: C, Q

Решение:

Ёмкость плоского конденсатора с диэлектриком определяется как:

\[ C = \frac{\varepsilon_0 \cdot \varepsilon \cdot S}{d} \]

где ε₀ = 8,85 * 10⁻¹² Ф/м — электрическая постоянная.

Подставляем значения:

\[ C = \frac{8.85 \times 10^{-12} \cdot 6 \cdot 36 \times 10^{-4}}{0.14 \times 10^{-2}} = \frac{8.85 \cdot 6 \cdot 36 \times 10^{-16}}{0.14 \times 10^{-2}} = \frac{1911.6 \times 10^{-16}}{0.14 \times 10^{-2}} \approx 13654.3 \times 10^{-14} \ Ф \approx 1365 \ пФ \]

Заряд конденсатора:

\[ Q = C \cdot U \]

Подставляем значения:

\[ Q = 1365 \times 10^{-12} \cdot 300 = 409500 \times 10^{-12} \ Кл = 409.5 \times 10^{-9} \ Кл = 409.5 \ нКл \]

Ответ: 1365 пФ, 409.5 нКл

Проверка за 10 секунд: Вычислите ёмкость, затем умножьте её на напряжение.

Доп. профит: Уровень Эксперт Большая ёмкость и высокое напряжение позволяют конденсатору накапливать больше энергии.