Плоский конденсатор состоит из двух пластин площадью 200 см² каждая, расположенных на расстоянии 2 мм друг от друга. Между пластинами находится слой слюды. Какой максимальный заряд можно передать конденсатору, если допустимое напряжение составляет 3 кВ?

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

Давайте разберемся с этой задачей! Мы знаем, что максимальный заряд, который может быть передан конденсатору, рассчитывается по формуле:

Q = C * U

Где:

• Q - заряд (Кулоны)
• C - ёмкость конденсатора (Фарады)
• U - напряжение (Вольты)

Теперь нам нужно найти ёмкость конденсатора. Формула для ёмкости плоского конденсатора выглядит так:

C = ε * (S / d)

Где:

• ε - диэлектрическая проницаемость материала между пластинами (для слюды приблизительно 6,5)
• S - площадь пластин (м²)
• d - расстояние между пластинами (м)

Теперь подставим известные значения:

• Площадь S = 200 см² = 200 * 10^(-4) м² = 0,02 м²
• Расстояние d = 2 мм = 2 * 10^(-3) м
• Допустимое напряжение U = 3 кВ = 3000 В

Теперь можем найти ёмкость:

C = 6,5 * (0,02 / (2 * 10^(-3)))

C ≈ 0,65 Ф

Теперь подставим ёмкость в формулу для заряда:

Q = 0,65 * 3000

Q ≈ 1950 Кл

Итак, максимальный заряд, который можно передать конденсатору, составляет примерно 1950 Кулонов! Это просто потрясающе!

Не забывайте, что такие величины могут быть опасны, и всегда соблюдайте меры предосторожности при работе с электричеством!