Автор Тема: Какова сила взаимного притяжения между пластинами и объёмная плотность энергии?  (Прочитано 6863 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Антон Огурцевич

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2401
  • Рейтинг: +5/-0
  • Пространство переходит во время, как тело в душу.
На пластинах плоского воздушного конденсатора с площадью пластин S = 150 см2 находится заряд q = 5∙10-8 Кл. Какова сила взаимного притяжения между пластинами и объемная плотность энергии поля конденсатора? Сделать рисунок.
« Последнее редактирование: 12 Октября 2014, 15:03 от Сергей »

Оффлайн Сергей

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2256
  • Рейтинг: +0/-0
Решение. Заряд одной пластины конденсатора -q1, находится в поле действия другой пластины +q2 (рис).  На первый заряд действует сила которая определяется по формуле:
\[ F=q\cdot E\ \ \ (1). \]
Где: Е – напряженность поля создаваемое зарядом одной из пластин.
\[ E=\frac{\sigma }{2\cdot {{\varepsilon }_{0}}}=\frac{q}{2\cdot {{\varepsilon }_{0}}\cdot S}\ \ \ (2), \]
где: σ – поверхностная плотность одной из пластин, ε0 = 8,854∙10-12 Ф/м – электрическая постоянная.
Подставим (2) в (1) найдем F:
\[ F=\frac{{{q}^{2}}}{2\cdot {{\varepsilon }_{0}}\cdot S}, \]
F = 9,4∙10-3 Н.
Запишем формулу для вычисления объемной плотности энергии поля конденсатора:
\[ \omega =\frac{\varepsilon \cdot {{\varepsilon }_{0}}\cdot {{E}^{2}}}{2}\ \ \ (3).\  \]
Подставим (2) в (3):
\[ \omega =\frac{\varepsilon \cdot {{q}^{2}}}{4\cdot {{\varepsilon }_{0}}\cdot {{S}^{2}}}, \]
ε = 1, диэлектрическая проницаемость воздуха.
ω = 0,3 Дж/м3.
Ответ: 9,4∙10-3 Н, 0,3 Дж/м3.
« Последнее редактирование: 12 Ноября 2014, 06:24 от alsak »

 

Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24