Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом. Расстояние между пластинами равно d=4 мм. На пластины подано напряжение U=1200 В. Найти: 1) поле в стекле; 2) поверхностную плотность зарядов на пластинах конденсатора

Ответ:

1) Для нахождения поля в стекле воспользуемся формулой для емкости плоского конденсатора:

C = ε0εrS/d

где ε0 - электрическая постоянная, εr - диэлектрическая проницаемость стекла (приблизительно равна 5), S - площадь пластин конденсатора.

Из этой формулы можем выразить поле в стекле:

E = U/d = 1200 В / 4 мм = 300 000 В/м

Теперь, зная поле в стекле и диэлектрическую проницаемость стекла, можем найти плотность зарядов на поверхности стекла.

2) Для нахождения поверхностной плотности зарядов на пластинах конденсатора воспользуемся формулой:

σ = Q/S

где Q - заряд на одной пластине конденсатора, S - площадь одной пластины.

Заряд на одной пластине можно найти из формулы для емкости плоского конденсатора:

C = Q/U

Отсюда:

Q = CU = ε0εrS U/d

И тогда:

σ = ε0εrU/d

Подставляя значения, получаем:

σ = 8,85 * 10^-12 * 5 * 1200 В / 4 мм = 1,11 * 10^-6 Кл/м^2.

Объяснение:

Ответ:

1) Поле в стекле можно найти с помощью закона Ома для конденсатора:

E = U/d,

где E - поле, U - напряжение, d - расстояние между пластинами.

Подставляя значения, получаем:

E = 1200 В / 4 мм = 300000 В/м.

Ответ: поле в стекле равно 300000 В/м.

2) Поверхностная плотность зарядов на пластинах конденсатора связана с полем и диэлектрической проницаемостью стекла следующим соотношением:

σ = ε0 * E,

где σ - поверхностная плотность зарядов, ε0 - электрическая постоянная, E - поле.

Подставляя значения, получаем:

σ = 8,85 * 10^-12 Ф/м * 300000 В/м = 2,655 * 10^-6 Кл/м^2.

Ответ: поверхностная плотность зарядов на пластинах конденсатора равна 2,655 * 10^-6 Кл/м^2.