Каковы емкость, напряженность и энергия электрического конденсатора со следующими характеристиками

Каковы емкость, напряженность и энергия электрического конденсатора со следующими характеристиками: площадь пластин равна 10 квадратных дециметров, расстояние между ними составляет 0,5 миллиметра, заряд составляет 2 х 10 в минус 8 Кулонов, а диэлектрическая проницаемость равна 6? Требуется решение.
Электрический конденсатор:

Разъяснение:
Емкость (С) электрического конденсатора определяет его способность хранить электрический заряд и зависит от геометрических характеристик конденсатора и его диэлектрика. Напряженность (Е) конденсатора показывает, как сильно электрическое поле сосредоточено вблизи его пластин. Энергия (W) конденсатора равна работе, которую необходимо выполнить, чтобы переместить заряды между его пластинами или из конденсатора.

Для решения данной задачи, мы можем использовать формулы, связывающие емкость, напряжение и энергию электрического конденсатора:

Емкость (С) вычисляется с использованием формулы: C = ε * (S / d), где ε — диэлектрическая проницаемость, S — площадь пластин конденсатора, d — расстояние между пластинами.

Напряженность (Е) вычисляется с использованием формулы: Е = Q / C, где Q — заряд конденсатора, C — его емкость.

Энергия (W) определяется формулой: W = (1/2) * C * E^2.

В данной задаче, площадь пластин равна 10 квадратных дециметров (S = 10 дм^2), расстояние между пластинами составляет 0,5 миллиметра (d = 0,5 мм), заряд равен 2 х 10 в минус 8 Кулонов (Q = 2 * 10^(-8) Кл), а диэлектрическая проницаемость равна 6 (ε = 6).

Применяя формулы, получаем:

C = ε * (S / d) = 6 * (10 дм^2 / 0,5 мм) = 6 * 20 дм * 1000 мм/м = 120000 дммм/м = 120000 пФ (пикофарад).

E = Q / C = (2 * 10^(-8) Кл) / (120000 пФ) = 1.67 * 10^(-13) Кл/пФ.

W = (1/2) * C * E^2 = (1/2) * 120000 пФ * (1.67 * 10^(-13) Кл/пФ)^2 = 1.67 * 10^(-4) Вт.

Таким образом, емкость конденсатора равна 120000 пФ, напряженность составляет 1.67 * 10^(-13) Кл/пФ, а энергия равна 1.67 * 10^(-4) Вт.

Совет: Для лучшего понимания электрических конденсаторов, рекомендуется изучить основные понятия электростатики, принцип работы конденсатора, а также основные формулы для вычисления емкости и энергии.

Дополнительное задание: Если площадь пластин конденсатора увеличится в 2 раза, а расстояние между ними останется таким же, как изменится его емкость и энергия?

Твой друг не знает ответ? Расскажи!