Какова была разность потенциалов, до которой был заряжен плоский слюдяной конденсатор с площадью пластин S = 1,1 см2, зазором d = 3 мм и выделившийся энергией W = 1 мкДж? Ответ дайте в кВ с точностью до целых чисел.
Физика11 классЭлектрические цепи и конденсаторыразность потенциаловплоский слюдяной конденсаторплощадь пластинзазорЭнергия11 классфизикавычислениеэлектрический конденсаторформулыкВучебный материал
Чтобы найти разность потенциалов, до которой был заряжен плоский слюдяной конденсатор, нам нужно использовать формулы, связанные с энергией, ёмкостью и напряжением.
Исходные данные, которые у нас есть:
Первым шагом нам необходимо вычислить ёмкость конденсатора. Формула для ёмкости плоского конденсатора выглядит так:
C = (ε * ε0 * S) / d
Здесь:
Теперь подставим известные значения в формулу:
C = (6 * 8.85 * 10^(-12) Ф/м * 1.1 * 10^(-4) м²) / 0.003 м
Выполним расчеты:
Теперь, когда мы нашли ёмкость, мы можем использовать её для нахождения разности потенциалов (напряжения) с помощью формулы для энергии:
W = (C * U^2) / 2
Перепишем эту формулу для U:
U = √(2W / C)
Подставим значения W и C:
U = √(2 * 1 * 10^(-6) Дж / 1.943 * 10^(-8) Ф)
Выполним расчеты:
Так как мы хотим получить ответ в кВ, переведем это значение:
U ≈ 10.14 В = 0.01014 кВ ≈ 0 кВ (с округлением до целых чисел).
Таким образом, окончательный ответ: разность потенциалов, до которой был заряжен конденсатор, составляет 0 кВ.