Пластины горизонтального плоского конденсатора расположены на расстоянии 4 см друг от друга. Между пластинами помещена положительно заряженная пылинка зарядом 10 микрокулон и массой 1 грамм. Чему равно напряжение на пластинках конденсатора, если пылинка

Добавлена: 06.05.2026
Обновлена: 06.05.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Электричество и магнетизм
#Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика

Условие:

Пластины горизонтального плоского конденсатора расположены на расстоянии 4 см друг от друга. Между пластинами помещена положительно заряженная пылинка зарядом 10 микрокулон и массой 1 грамм. Чему равно напряжение на пластинках конденсатора, если пылинка находится в равновесии? Электрическое поле внутри конденсатора считать однородным, ускорение свободного падения 10 м/с^2.

Решение:

Сила тяжести (F_g): Сила тяжести рассчитывается по формуле:
$F_g = m \cdot g$
где:
- $m = 1 \, \text{г} = 0.001 \, \text{кг}$ (переводим граммы в килограммы),
- $g = 10 \, \text{м/с}^2$ (ускорение свободного падения).
Подставляем значения:
$F_g = 0.001 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2 = 0.01 \, \text{Н}$
Сила электрического поля (F_e): Сила, действующая на заряд в электрическом поле, рассчитывается по формуле:
$F_e = q \cdot E$
где:
- $q = 10 \, \mu C = 10 \times 10^{-6} \, C = 0.00001 \, C$ (переводим микрокулоны в кулоны),
- $E$ — напряженность электрического поля.
Напряженность электрического поля в конденсаторе можно выразить через напряжение (U) и расстояние между пластинами (d):
$E = \frac{U}{d}$
где $d = 0.04 \, \text{м}$ (переводим сантиметры в метры).
Условие равновесия: В состоянии равновесия силы тяжести и силы электрического поля равны:
$F_g = F_e$
...