Чтобы определить ёмкость конденсатора, воспользуемся формулой, которая связывает ёмкость, площадь пластин и расстояние между ними:
\[ C = \frac{\varepsilon S}{d} \]
где:
- \( C \) — ёмкость конденсатора,
- \( \varepsilon \) — электрическая проницаемость диэлектрика (в данном случае воздуха),
- \( S \) — площадь пластин конденсатора,
- \( d \) — расстояние между пластинами.
Для воздуха (или вакуума) электрическая проницаемость равна:
\[ \varepsilon = \varepsilon_0 = 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \]
Шаги для решения:
Определим параметры:
- Площадь пластин \( S = 2 \times 10^{-3} \, \text{м}^2 \)
- Расстояние между пластинами \( d = 10^{-3} \, \text{см} = 10^{-3} \times 10^{-2} \, \text{м} = 10^{-5} \, \text{м} \)
Подставим значения в формулу:
\[ C = \frac{(8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}) \times (2 \times 10^{-3} \, \text{м}^2)}{10^{-5} \, \text{м}} \]
Выполним вычисления:
Сначала умножим числитель: \[ 8.85 \times 10^{-12} \times 2 \times 10^{-3} = 17.7 \times 10^{-15} \, \text{Ф} \]
Затем делим на \( d \): \[ C = \frac{17.7 \times 10^{-15}}{10^{-5}} = 17.7 \times 10^{-10} \, \text{Ф} = 1.77 \times 10^{-9} \, \text{Ф} \]
Запишем ответ:
- Ёмкость конденсатора составляет \( 1.77 \, \text{нФ} \) (нанофарада).
Итог:
Таким образом, ёмкость конденсатора, у которого площадь пластин 2×10⁻³ м² и расстояние между пластинами 10⁻³ см (рассматриваемый как воздух в качестве диэлектрика), составляет 1.77 нФ.