Какова напряженность электрического поля внутри плоского воздушного конденсатора, если его заряд равен 5 нКл, а площадь пластин составляет 100 см2?

Физика 11 класс Электрические поля и конденсаторы напряженность электрического поля плоский воздушный конденсатор заряд 5 нКл площадь пластин 100 см2 физика 11 класс электрическое поле конденсатор формулы конденсатора электрический заряд физические свойства конденсаторов Новый

Давайте разберемся, как найти напряженность электрического поля внутри плоского воздушного конденсатора, зная заряд конденсатора и площадь его пластин.

1. Найдем поверхностную плотность заряда (сигма). Это значение определяется как отношение заряда (Q) к площади (S) пластин конденсатора:
• Заряд конденсатора равен 5 нКл, что эквивалентно 5 * 10^-9 Кл.
• Площадь пластин составляет 100 см², что нужно перевести в квадратные метры: 100 см² = 100 * 10^-4 м² = 10^-2 м².
• Теперь подставим значения в формулу:
• сигма = Q / S = (5 * 10^-9 Кл) / (10^-2 м²) = 5 * 10^-7 Кл/м².
2. Теперь найдем напряженность электрического поля одной пластины (E1). Для этого используем формулу:
• E1 = 2 * π * k * сигма, где k — это электростатическая постоянная, примерно равная 9 * 10^9 Н·м²/Кл².
• Подставим значения в формулу:
• E1 = 2 * 3.14 * (9 * 10^9) * (5 * 10^-7) = 56.52 * 10^-2 Н/Кл.
3. Теперь найдем общую напряженность электрического поля (E) внутри конденсатора. Поскольку в плоском конденсаторе электрическое поле создается двумя пластинами, мы можем воспользоваться следующим соотношением:
• E = E1 + E2 = E1 * 2, так как обе пластины создают одно и то же поле.
• Подставим значение E1:
• E = 56.52 * 10^-2 Н/Кл * 2 = 1.13 Н/Кл.

Таким образом, напряженность электрического поля внутри плоского воздушного конденсатора составляет 1.13 Н/Кл.