Электроёмкость конденсатора можно рассчитать с использованием следующей формулы:
\[ C = \varepsilon \cdot \frac{A}{d} \]
где:
- \( C \) — электроёмкость (Фарад),
- \( \varepsilon \) — полная диэлектрическая проницаемость (Фарад на метр),
- \( A \) — площадь пластин конденсатора (квадратные метры),
- \( d \) — расстояние между пластинами (метры).
Для начала необходимо определить полную диэлектрическую проницаемость \( \varepsilon \). Она вычисляется как произведение диэлектрической проницаемости материала (\( \varepsilon_r \)) на диелектрическую проницаемость вакуума (\( \varepsilon_0 \)), которая равна примерно \( 8.854 \times 10^{-12} \) Ф/м.
В данном случае:
- Площадь пластин \( A = 1.5 \text{ см}^2 = 1.5 \times 10^{-4} \text{ м}^2 \),
- Расстояние между пластинами \( d = 0.1 \text{ мм} = 0.1 \times 10^{-3} \text{ м} = 1 \times 10^{-4} \text{ м} \),
- Диэлектрическая проницаемость материала \( \varepsilon_r = 10000 \).
Теперь можем рассчитать полную диэлектрическую проницаемость:
\[ \varepsilon = \varepsilon_r \cdot \varepsilon_0 = 10000 \cdot 8.854 \times 10^{-12} \text{ Ф/м} \]
\[ \varepsilon = 8.854 \times 10^{-8} \text{ Ф/м} \]
Теперь подставим значения в формулу для расчёта электроёмкости:
\[ C = 8.854 \times 10^{-8} \cdot \frac{1.5 \times 10^{-4}}{1 \times 10^{-4}} \]
\[ C = 8.854 \times 10^{-8} \cdot 1.5 = 1.327 \times 10^{-7} \text{ Ф} \]
Итак, электроёмкость конденсатора составит примерно \( 132.7 \text{ нФ} \) (нанофарад).