На одной из двух параллельных друг другу пластин поместили заряд q = 12 пКл, а на другой пластине - в 4 раза больший. Определите разность потенциалов между пластинами, если площадь каждой пластины 200 см2, а расстояние между ними 6 см.
от

1 Ответ

Дано:
- Заряд на первой пластине q1 = 12 пКл = 12 * 10^(-12) Кл.
- Заряд на второй пластине q2 = 4 * q1 = 4 * (12 * 10^(-12)) = 48 * 10^(-12) Кл.
- Площадь каждой пластины S = 200 см² = 200 * 10^(-4) м² = 0,02 м².
- Расстояние между пластинами d = 6 см = 0,06 м.

Найти: разность потенциалов U между пластинами.

Решение:
Сначала найдем поверхностные плотности заряда для каждой пластины. Они определяются по формуле:

σ = q / S.

Для первой пластины:

σ1 = q1 / S
   = (12 * 10^(-12)) / (0,02)
   = 6 * 10^(-10) Кл/м².

Для второй пластины:

σ2 = q2 / S
   = (48 * 10^(-12)) / (0,02)
   = 24 * 10^(-10) Кл/м².

Теперь найдем напряженность электрического поля E между пластинами:

E = (σ1 + σ2) / ε0,

где ε0 = 8,85 * 10^(-12) Ф/м - электрическая постоянная.

Подставим значения:

E = (σ1 + σ2) / ε0
  = [(6 * 10^(-10) + 24 * 10^(-10))] / (8,85 * 10^(-12))
  = (30 * 10^(-10)) / (8,85 * 10^(-12))
  = 3,39 * 10^3 Н/Кл.

Теперь найдем разность потенциалов U между пластинами, используя формулу:

U = E * d.

Подставим значения:

U = (3,39 * 10^3 Н/Кл) * (0,06 м)
  = 203,4 В.

Ответ:
Разность потенциалов между пластинами составляет 203,4 В.
от