Какой максимальный заряд можно накопить на плоском конденсаторе, состоящем из двух пластин площадью 200 см2 каждая, расположенных на расстоянии 2 мм друг от друга и заполненных слюдой, если допустимое напряжение составляет 3 кВт?

Физика 11 класс Электрические цепи и конденсаторы максимальный заряд плоский конденсатор площадь пластин расстояние между пластинами слюда допустимое напряжение физика 11 класс Новый

Для того чтобы найти максимальный заряд, который может накопиться на плоском конденсаторе, нам нужно воспользоваться формулой для заряда конденсатора:

Q = C * U

где:

• Q - заряд конденсатора,
• C - ёмкость конденсатора,
• U - напряжение на конденсаторе.

Для начала, нужно рассчитать ёмкость конденсатора. Формула для ёмкости плоского конденсатора выглядит так:

C = ε * (S / d)

где:

• ε - диэлектрическая проницаемость материала между пластинами (в данном случае слюды),
• S - площадь пластин,
• d - расстояние между пластинами.

Теперь подставим известные значения:

• Площадь пластин S = 200 см² = 200 * 10^(-4) м² = 0.02 м²,
• Расстояние между пластинами d = 2 мм = 2 * 10^(-3) м.

Теперь нужно найти значение диэлектрической проницаемости слюды. Для слюды ε примерно равно 5.5.

Теперь подставим все значения в формулу для ёмкости:

C = 5.5 * (0.02 / (2 * 10^(-3)))

Посчитаем ёмкость:

C = 5.5 * (0.02 / 0.002) = 5.5 * 10 = 55 мкФ = 55 * 10^(-6) Ф.

Теперь, когда мы знаем ёмкость, можем рассчитать заряд, используя допустимое напряжение U = 3 кВ = 3000 В:

Q = C * U = 55 * 10^(-6) * 3000

Теперь посчитаем заряд:

Q = 55 * 3000 * 10^(-6) = 165000 * 10^(-6) = 0.165 Кл.

Таким образом, максимальный заряд, который можно накопить на плоском конденсаторе, составляет 0.165 Кл.