Определить разность потенциалов между пластинами конденсатора после внесения диэлектрика

Условие:

Условие: решить

Решение:

Это задание по курсу физики, подраздел "Электростатика", тема "Конденсаторы и диэлектрики".

В данном задании необходимо определить разность потенциалов между пластинами конденсатора после внесения диэлектрика. Исходные данные:

  • Разность потенциалов перед отключением источника напряжения: \(U1=A10\) В.
  • Площадь пластин: \(S=B10см2\).
  • Расстояние между пластинами: \(d=Cмм\).
  • Диэлектрическая проницаемость парафина: \(ε=2\).
Решение:
  1. Вычисление ёмкости начального воздушного конденсатора.
  2. Формула ёмкости плоского конденсатора в вакууме/воздухе:

    \[C1=ε0Sd\]

    Где:

    • \(ε0\) — электрическая постоянная (\(8.851012Ф/м\)).
    • S — площадь пластин (\(B10см2=B103м2\)).
    • d — расстояние между пластинами (\(Cмм=C103м\)).

    Тогда ёмкость \(C1\):

    \[C1=8.851012B103C103=8.851012B/CФ\]
  3. Определение заряда на пластинах.
  4. Заряд \(Q\) конденсатора:

    \[Q=C1U1=(8.851012BC)(A10)=8.851011ABCКл\]
  5. Внесение диэлектрика.
  6. После внесения диэлектрика с \(ε=2\), ёмкость конденсатора увеличится:

    \[C2=εC1=2(8.851012BC)=1.771011BCФ\]
  7. Определение разности потенциалов после внесения диэлектрика.
  8. Напряжение \(U2\) после внесения диэлектрика:

    \[U2=QC2=8.851011ABC1.771011BC=8.851011A1.771011=8.851.77AВ\]

    После вычисления:

    \[U2=5AВ\]

    Таким образом, разность потенциалов после внесения парафина между пластинами конденсатора составляет \(U2=5AВ\).

Не нашли нужного вам решения? Оставьте заявку и наши авторы быстро и качественно помогут вам с решением.
Оставить заявку
Работа вам нужна срочно. Не волнуйтесь, уложимся!

Узнайте стоимость работы онлайн

  • 22423 авторов готовы помочь тебе.
  • 2402 онлайн
Напишем БЕСПЛАТНО любую работу за 30 минут