Вопрос школьника
Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин S = 40 см2 и расстоянием между ними d = 2 мм заряжен до разности потенциалов U — 250 В. Определите поверхностную плотность заряда а на пластинах конденсатора.
Ответ от учителя
Для определения поверхностной плотности заряда на пластинах конденсатора необходимо воспользоваться формулой для емкости плоского конденсатора:
C = ε0 * S / d,
где С — емкость конденсатора, ε0 — электрическая постоянная, S — площадь пластин, d — расстояние между пластинами.
Подставляя известные значения, получаем:
C = 8,85 * 10^-12 * 0,004 / 0,002 = 1,77 * 10^-11 Ф.
Заряд на пластинах конденсатора можно определить по формуле:
Q = C * U,
где Q — заряд на пластинах, U — разность потенциалов между пластинами.
Подставляя известные значения, получаем:
Q = 1,77 * 10^-11 * 250 = 4,43 * 10^-9 Кл.
Наконец, поверхностная плотность заряда на пластинах конденсатора определяется как отношение заряда к площади пластин:
a = Q / S = 4,43 * 10^-9 / 0,004 = 1,1075 * 10^-6 Кл/м2.
Таким образом, поверхностная плотность заряда на пластинах конденсатора составляет 1,1075 * 10^-6 Кл/м2.
