Вопрос школьника
Плоский воздушный конденсатор состоит из двух пластин площадью s = 0,1. дм2 каждая при расстоянии между ними d = 5 мм. Найти ёмкость конденсатора. Как изменится ёмкость при погружении пластин в глицерин?
Ответ от учителя
Ёмкость плоского воздушного конденсатора можно найти по формуле:
C = ε0 * S / d,
где ε0 — электрическая постоянная в вакууме (ε0 = 8,85 * 10^-12 Ф/м), S — площадь пластин, d — расстояние между пластинами.
Подставляя известные значения, получаем:
C = 8,85 * 10^-12 * 0,1 / 0,005 = 0,177 мкФ.
Теперь рассмотрим, как изменится ёмкость при погружении пластин в глицерин. Глицерин является диэлектриком, т.е. веществом, которое может увеличить ёмкость конденсатора за счет уменьшения электрического поля между пластинами.
Для расчета новой ёмкости в глицерине воспользуемся формулой:
C’ = ε * C,
где ε — относительная диэлектрическая проницаемость глицерина. Для глицерина ε ≈ 42.
Подставляя значения, получаем:
C’ = 42 * 0,177 = 7,434 мкФ.
Таким образом, ёмкость конденсатора увеличивается почти в 42 раза при погружении пластин в глицерин. Это связано с тем, что глицерин уменьшает электрическое поле между пластинами, что приводит к увеличению емкости.
