Задачи для самостоятельного решения 1. Рассчитать емкость конденсатора, образованного двумя пластинами площадью 200 см² каждая, между пластинами находится лист парафиновой бумаги толщиной 5 мм. Диэлектрическая проницаемость слюды ε=2,2. ε0 = 8,85×10-12 ф/м 2. Чему равна энергия заряженного поля в конденсаторе электроемкостью 500 пФ, если напряжение между его обкладками равно 240 В? 3. На одной пластине конденсатора электрический заряд +9Кл, на другой –9Кл. Определите напряжение между пластинами конденсатора, если его электроемкость 3,6 Ф. 4. Как изменится электроемкость плоского воздушного конденсатора при увеличении расстояния между его пластинами в 2 раза и введении между пластинами диэлектрика с диэлектрической проницаемостью, равной 4? 5. Напряжённость поля между пластинами плоского воздушного конденсатора равна по модулю 2,5 кВ/м, расстояние между пластинами 150 мм, ёмкость конденсатора 48 мкФ. Определите заряд этого конденсатора.

1. Для расчета емкости конденсатора с диэлектриком нам необходимо использовать формулу: C = (ε * ε0 * S) / d, где C - емкость конденсатора, ε - диэлектрическая проницаемость материала между пластинами, ε0 - диэлектрическая постоянная в вакууме, S - площадь пластин, d - расстояние между пластинами.

Подставляя значения в формулу, получаем: C = (2,2 * 8,85×10-12 * 200 * 10-4) / 5 * 10-3. После вычислений получаем, что емкость конденсатора равна 1,76 нФ.

2. Для расчета энергии заряженного поля в конденсаторе используем формулу: W = (1/2) * C * U^2, где W - энергия поля, C - электроемкость, U - напряжение между обкладками.

Подставляя значения, получим: W = (1/2) * 500 * 10-12 * (240)^2. После вычислений получаем, что энергия заряженного поля в конденсаторе равна 1,728 мкДж.

3. Напряжение между пластинами конденсатора можно найти по формуле: U = Q / C, где U - напряжение, Q - электрический заряд, C - электроемкость.

Подставляя значения, получим: U = (9 - (-9)) / 3,6. Решив уравнение, узнаем, что напряжение между пластинами конденсатора равно 5 В.

4. Электроемкость плоского конденсатора изменится при увеличении расстояния и введении диэлектрика по формуле: C' = C * εr * (d0 / d), где C' - новая емкость, C - исходная емкость, εr - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, d0 - исходное расстояние, d - новое расстояние.

Подставляя значения, найдем: C' = 3,6 * 4 * (1/2). Решив уравнение, узнаем, что электроемкость увеличится до 7,2 Ф.

5. Для нахождения заряда конденсатора воспользуемся формулой: Q = C * U, где Q - заряд, C - электроемкость, U - напряженность поля.

Подставляя значения, получим: Q = 48 * 10-6 * 240. Решив уравнение, узнаем, что заряд конденсатора равен 11,52 мкКл.