Для определения емкости плоского конденсатора, учитывая наличие диэлектрика между обкладками, используем следующую формулу:
\[ C = \frac{\varepsilon_0 \cdot \varepsilon_r \cdot A}{d} \]
где:
- \( C \) - емкость конденсатора,
- \( \varepsilon_0 \) - диэлектрическая постоянная в вакууме (\( 8.85 \times 10^{-12} \, F/m \)),
- \( \varepsilon_r \) - диэлектрическая проницаемость бумаги (\( 4.3 \)),
- \( A \) - площадь пластин конденсатора (\( 50 \, см^2 = 50 \times 10^{-4} \, м^2 \)),
- \( d \) - расстояние между пластинами с учетом толщины бумаги (\( 0.1 \, мм = 0.1 \times 10^{-3} \, м \)).
Подставляем известные значения:
\[ C = \frac{8.85 \times 10^{-12} \cdot 4.3 \cdot 50 \times 10^{-4}}{0.1 \times 10^{-3}} \] \[ C = \frac{1.9035 \times 10^{-15}}{1 \times 10^{-4}} \] \[ C = 1.9035 \times 10^{-11} \, F = 19.035 \, нФ \]
Теперь можем рассчитать заряд на обкладках конденсатора:
\[ Q = C \cdot U \]
где:
- \( Q \) - заряд на обкладках,
- \( U \) - напряжение на конденсаторе (\( 50 \, В \)).
Подставляем значения:
\[ Q = 5 \times 10^{-6} \cdot 50 \] \[ Q = 2.5 \times 10^{-4} \, Кл = 0.25 \, мКл \]
Итак, емкость конденсатора равна 19.035 нФ, а заряд на обкладках конденсатора равен 0.25 мКл.