Вопрос:

2. Плоский конденсатор представляет собой две плоские металлические пластины площадью 36 см², между которыми находится слюдяная пластинка толщиной 0,14 см. Чему равна ёмкость конденсатора? Каков заряд конденсатора, если напряжение на нём равно 300 В?

Ответ:

Для слюды принимаем относительную диэлектрическую проницаемость \(\varepsilon=7\).

Дано: \(S=36\) см² \(=3.6\cdot10^{-3}\) м²; \(d=0.14\) см \(=1.4\cdot10^{-3}\) м; \(U=300\) В; \(\varepsilon_0=8.85\cdot10^{-12}\) Ф/м.

Ёмкость плоского конденсатора с диэлектриком:

\[C=\varepsilon_0\varepsilon\frac{S}{d}.\]

Подставим значения:

\[C=8.85\cdot10^{-12}\cdot7\cdot\frac{3.6\cdot10^{-3}}{1.4\cdot10^{-3}}\approx1.59\cdot10^{-10}\text{ Ф}.\]

Заряд конденсатора:

\[q=CU=1.59\cdot10^{-10}\cdot300\approx4.78\cdot10^{-8}\text{ Кл}.\]

Ответ: \(C\approx1.59\cdot10^{-10}\) Ф ≈ 159 пФ; \(q\approx4.78\cdot10^{-8}\) Кл ≈ 48 нКл.