Плоский конденсатор, площадь каждой пластины которого 6,20*10-3 м2, заполнен слюдой с относительной диэлектрической проницаемостью, равной 6. Расстояние между пластинами 2,00 мм. Определить:
Дано: S=6,20*10-3 м2 — площадь одной пластины, d=2,00*10-3 м — расстояние между пластинами, ԑ=6 — относительная диэлектрическая проницаемость слюды, q=4,00*10-8 Кл—заряд на одной пластине, ԑ0=8,85*10-12 Ф/м— электрическая постоянная.
Найти: 1) С — электроемкость конденсатора; 2) U — разность потенциалов на пластинах; 3) E — напряженность поля в конденсаторе; 4) F — силу взаимного притяжения пластин.
Решение. Электроемкость конденсатора определим по формуле емкости плоского конденсатора:
С=ԑ0ԑS/d
Зная заряд q и емкость С, определим разность потенциалов на пластинах конденсатора:
U=q/C=qd/ԑԑ0S.
Напряженность поля внутри конденсатора и разность потенциалов на его пластинах связаны зависимостью:
E=U/d=q/ԑԑ0S.
Так как поле между пластинами получается в результате наложения двух полей (от обеих пластин), напряженность поля одной пластины Е1=Е/2. Сила, с которой каждая из пластин притягивает другую:
F=E1q=Eq/2
Используя числовые данные из условия задачи и записанные формулы, определим искомые величины:
Ответ. Электроемкость конденсатора 1,65*10-10Ф; разность потенциалов на пластинах 242В; напряженность поля в конденсаторе 1,21*105 В/м; сила взаимного притяжения пластин 2,42*10-3 Н.
Разница между энергией электрического поля и энергией магнитного поля примерно такая же, как между энергией,…
Когда-то легендарный пастух Магнес, нашел природный магнитный камень, притягивающий железо. В последствии этот камень назвали магнетит или магнитный…
В электрических цепях применяются различные способы соединения конденсаторов. Соединение конденсаторов может производиться: последовательно, параллельно и последовательно-параллельно (последнее иногда называют смешанное соединение конденсаторов). Существующие…
Обозначение конденсаторов на схемах определено ЕСКД ГОСТ 2.728-74. Обозначения условные графические в схемах. Резисторы, конденсаторы. Итак,…
Узнав, что же такое конденсатор, рассмотрим, какие бывают виды конденсаторов. Итак, виды конденсаторов можно классифицировать по…
Вся энергия заряженного конденсатора сосредотачивается в электрическом поле между его пластинами. Энергию, накопленную в конденсаторе, можно определить…