Плоский повітряний конденсатор, відстань між пластинами якого 4 см,зарядили до різниці потенціалів 300 В і від’єднали від джерела напруги. Яка буде напруга на конденсаторі, якщо пластини розсунуті до відстані 10 см?
Ответы
Відповідь:
Збереження заряду на конденсаторі дає:
Q = CV, де Q - заряд на конденсаторі, C - його ємність, V - напруга між пластинами.
Ємність плоского конденсатора визначається формулою:
C = ε₀(S/d), де ε₀ - діелектрична стала вакууму, S - площа пластин, d - відстань між пластинами.
Таким чином, ми можемо записати формулу для напруги на конденсаторі:
V = Q/C = Q / ε₀(S/d)
Для рівноваги зарядів на пластинах після розсування пластин, напруга між ними повинна зменшитись в k разів, де k - коефіцієнт зменшення відстані між пластинами:
k = d₁/d₂, де d₁ - початкова відстань між пластинами (4 см), d₂ - нова відстань між пластинами (10 см).
Таким чином, ми можемо записати:
V₂ = V₁ / k = V₁ * (d₂/d₁)
Підставляючи значення і розраховуючи, отримуємо:
V₂ = 300 В * (10 см / 4 см) = 750 В
Отже, напруга на конденсаторі після розсування пластин буде 750 В.