4. Определите напряжение между обкладками плоского воздушного конденсатора, если его заряд $$q = 4,0$$ нКл, площадь каждой обкладки $$S = 120$$ см², расстояние между ними $$d = 2,0$$ мм.

Ученик, решим эту задачу вместе. Напряжение между обкладками конденсатора можно определить по формуле: $$U = \frac{q}{C}$$, где: * $$U$$ — напряжение; * $$q$$ — заряд конденсатора; * $$C$$ — электроемкость конденсатора. Электроемкость плоского воздушного конденсатора выражается как: $$C = \frac{\varepsilon_0 \cdot S}{d}$$, где: * $$\varepsilon_0 = 8,85 \cdot 10^{-12}$$ Ф/м — электрическая постоянная; * $$S$$ — площадь обкладки конденсатора (в м²); * $$d$$ — расстояние между обкладками (в м). Сначала переведем все величины в систему СИ: * $$S = 120 \text{ см}^2 = 120 \cdot 10^{-4} \text{ м}^2 = 0,012 \text{ м}^2$$; * $$d = 2,0 \text{ мм} = 2,0 \cdot 10^{-3} \text{ м} = 0,002 \text{ м}$$; * $$q = 4,0 \text{ нКл} = 4,0 \cdot 10^{-9} \text{ Кл}$$. Теперь вычислим электроемкость конденсатора: $$C = \frac{8,85 \cdot 10^{-12} \cdot 0,012}{0,002} = \frac{8,85 \cdot 10^{-12} \cdot 12 \cdot 10^{-3}}{2 \cdot 10^{-3}} = 8,85 \cdot 6 \cdot 10^{-12} = 53,1 \cdot 10^{-12} \text{ Ф} = 53,1 \text{ пФ}$$. Теперь вычислим напряжение: $$U = \frac{4,0 \cdot 10^{-9}}{53,1 \cdot 10^{-12}} = \frac{4,0}{53,1} \cdot 10^{3} \approx 0,0753 \cdot 10^3 = 75,3 \text{ В}$$. **Ответ:** Напряжение между обкладками конденсатора составляет примерно 75,3 В.