Вопрос школьника
Разность потенциалов между двумя заряженными плоскопараллельными пластинами в воздухе 200 В После их погружения в жидкий аммиак разность потенциалов оказалась равной 8 В. Чему равна диэлектрическая проницаемость аммиака?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для емкости плоского конденсатора:
C = ε0 * ε * S / d,
где С — емкость конденсатора, ε0 — электрическая постоянная, ε — диэлектрическая проницаемость среды между пластинами, S — площадь пластин, d — расстояние между пластинами.
Из условия задачи известно, что разность потенциалов между пластинами в воздухе равна 200 В, а после погружения в аммиак — 8 В. Разность потенциалов между пластинами связана с зарядом на пластинах следующим образом:
U = Q / C,
где U — разность потенциалов, Q — заряд на пластинах, C — емкость конденсатора.
Таким образом, можно записать:
Q = C * U.
Из условия задачи также известно, что заряд на пластинах не меняется при погружении в аммиак. Поэтому можно записать:
C1 * U1 = C2 * U2,
где C1 и U1 — емкость и разность потенциалов между пластинами в воздухе, C2 и U2 — емкость и разность потенциалов между пластинами в аммиаке.
Подставляя известные значения, получаем:
ε0 * ε * S / d * 200 = ε0 * ε * S / d * 8,
откуда можно выразить диэлектрическую проницаемость аммиака:
ε = 200 / 8 = 25.
Таким образом, диэлектрическая проницаемость аммиака равна 25.
