D=2,8см:10=28мм:10 = 2,8 мм (на фотографии) 2,8мм:70000=0,00004мм=4·10⁻⁵мм (истинный размер)
Kisuha8465
06.06.2022
Хорошо, я буду выступать в роли школьного учителя и объясню задачу шаг за шагом.
В данной задаче мы имеем дело с плоским бумажным конденсатором, на котором распределен заряд с поверхностной плотностью 600 нКл/м2. Нам нужно выяснить, как изменится напряжение между обкладками конденсатора, если расстояние между пластинами увеличится с 0,5 мм до 2 мм.
Чтобы решить задачу, мы должны использовать известную формулу, связывающую заряд, напряжение и емкость конденсатора:
Q = C * V
где Q - заряд, C – емкость конденсатора, V - напряжение.
Также у нас есть формула для определения емкости плоского конденсатора:
C = ε * S / d
где C - емкость, ε - диэлектрическая проницаемость материала между пластинами (в задаче не дано, поэтому давайте примем ее равной 8,854 * 10^-12 Ф/м), S - площадь пластин конденсатора и d - расстояние между пластинами.
Сначала мы рассчитаем емкость конденсатора до увеличения расстояния между пластинами. Для этого мы заменим известные значения в формуле:
C1 = (8,854 * 10^-12 Ф/м) * S / (0,5 мм) = 17708 * 10^-12 * S Ф
Теперь мы хотим выяснить, как изменится напряжение между пластинами, если расстояние увеличится до 2 мм. Для этого мы воспользуемся формулой емкости конденсатора:
C2 = (8,854 * 10^-12 Ф/м) * S / (2 мм) = 4427 * 10^-12 * S Ф
Теперь мы можем найти разницу между напряжениями до и после изменения расстояния. Для этого мы используем формулу заряда конденсатора:
Q = C * V
Q1 = C1 * V1 и Q2 = C2 * V2
Так как заряд остается неизменным, то Q1 = Q2. Подставляем значения в формулу и получаем:
C1 * V1 = C2 * V2
Распишем формулу для второго случая согласно нашим расчетам:
(17708 * 10^-12 * S Ф) * V1 = (4427 * 10^-12 * S Ф) * V2
Теперь мы можем сократить единицы Фарад до желаемого ответа:
17708 * V1 = 4427 * V2
Теперь мы можем решить это уравнение относительно V2:
V2 = (17708 * V1) / 4427
Таким образом, мы получаем формулу для вычисления изменения напряжения между обкладками конденсатора при увеличении расстояния между пластинами:
ΔV = V2 - V1 = [(17708 * V1) / 4427] - V1
Подставляем изначальное значение V1 (напряжение между пластинами до увеличения расстояния) и решаем это уравнение. Например, если V1 = 10 В, то:
ΔV = [(17708 * 10) / 4427] - 10 ≈ 39,99 В
Таким образом, изменение напряжения между обкладками конденсатора при увеличении расстояния между пластинами с 0,5 мм до 2 мм составляет около 39,99 В.
Шуршилина_Ильич
06.06.2022
Добрый день! Конечно, я могу помочь. Давайте разберемся с вашим вопросом.
Для начала, нам нужно определить, как изменится емкость конденсатора при раздвижении пластин. Емкость конденсатора определяется формулой:
C = ε * (A / d),
где C - емкость конденсатора, ε - диэлектрическая проницаемость воздуха (ε = 8,85 * 10^-12 Ф/м), A - площадь пластин, d - расстояние между пластинами.
В первом случае, когда конденсатор перед раздвижением пластин отключен, его емкость не изменяется. Поэтому, работа по раздвижению пластин в этом случае равна нулю.
Теперь рассмотрим случай, когда конденсатор все время соединен с источником питания. При увеличении расстояния между пластинами, емкость конденсатора будет уменьшаться. Давайте найдем разность емкостей до и после раздвижения пластин.
Изначально, расстояние между пластинами равно 1 см, или 0,01 м. Площадь пластин конденсатора равна 100 см2, или 0,01 м2. Подставим эти значения в формулу емкости:
C1 = ε * (A / d1) = 8,85 * 10^-12 * (0,01 / 0,01) = 8,85 * 10^-12 Ф.
После раздвижения пластин, расстояние между ними увеличивается до 2 см, или 0,02 м. Подставим новое значение расстояния в формулу емкости:
C2 = ε * (A / d2) = 8,85 * 10^-12 * (0,01 / 0,02) = 4,425 * 10^-12 Ф.
Так как работа равна изменению энергии, а изменение энергии можно выразить через изменение емкости и напряжение, то работу можно определить следующим образом:
W = ΔC * U,
где W - работа, ΔC - разность емкостей, U - напряжение на конденсаторе.
Зная, что эдс источника электрического поля равна 12 В, напряжение на конденсаторе в обоих случаях будет равно 12 В. Подставим значения в формулу:
W = 4,425 * 10^-12 * 12 = 5,31 * 10^-11 Дж.
Итак, работа по раздвижению пластин в случае, когда конденсатор все время соединен с источником питания, будет равна 5,31 * 10^-11 Дж.
Надеюсь, мой ответ понятен для вас. Если у вас остались какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать.
Ответить на вопрос
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Определите диаметр молекул , если известно, что на фотографии 10 молекул , плотно прижатых к друг другу, занимают 2, 8 см (увеличение в 70 000 раз.)
2,8мм:70000=0,00004мм=4·10⁻⁵мм (истинный размер)