Між горизонтальними пластинами напругою 40 кВ утримується тіло масою 0,2 г. Який заряд тіла, якщо відстань між пластинами 5 см?
Ответы
Ответ:
Для знаходження заряду тіла, яке утримується між горизонтальними пластинами з напругою, ми можемо скористатися формулою:
Q = C * V,
де Q - заряд тіла, C - ємність конденсатора, V - напруга між пластинами.
Ємність конденсатора визначається формулою:
C = (ε * A) / d,
де ε - діелектрична проникність середовища (візьмемо для прикладу ε = ε₀, діелектрична проникність вакууму), A - площа пластин, d - відстань між пластинами.
Площа пластин можна визначити, використовуючи формулу:
A = m / ρ,
де m - маса тіла, ρ - щільність матеріалу тіла.
Отже, ми можемо почергово виконати обчислення:
Обчислимо площу пластин:
A = m / ρ = 0.2 г / (5 г/см³) = 0.04 см².
Знайдемо ємність конденсатора:
C = (ε₀ * A) / d = (8.85 * 10^-12 Ф/м * 0.04 * 10^-4 м²) / 5 * 10^-2 м = 7.08 * 10^-14 Ф.
Знайдемо заряд тіла:
Q = C * V = 7.08 * 10^-14 Ф * 40 * 10^3 В = 2.832 * 10^-9 Кл.
Тому заряд тіла становить 2.832 * 10^-9 Кл.