№763 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Плоский конденсатор состоит из двух пластин площадью 50 см2 каждая. Между пластинами находится слой стекла. Какой наибольший заряд можно накопить на этом конденсаторе, если при напряженности поля 10 МВ/м в стекле происходит пробой конденсатора?

Дано

$$S=50\ \text{см}^2=5\cdot10^{-3}\ \text{м}^2$$

$$E=10\ \text{МВ/м}=10^7\ \text{В/м}$$

$$\varepsilon=7$$

Ход решения

Для плоского конденсатора

$$C=\frac{\varepsilon_0\varepsilon S}{d}$$

а напряжённость поля связана с напряжением формулой

$$E=\frac{U}{d}, \qquad U=Ed$$

Тогда заряд конденсатора

$$q=CU=\frac{\varepsilon_0\varepsilon S}{d}\cdot Ed=\varepsilon_0\varepsilon SE$$

Подставим значения:

$$ q=8{,}85\cdot10^{-12}\cdot 7 \cdot 5\cdot10^{-3}\cdot10^7 $$

$$ q\approx3{,}1\cdot10^{-6}\ \text{Кл} $$

Ответ

$$q=3{,}1\cdot10^{-6}\ \text{Кл}=3{,}1\ \text{мкКл}$$