Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 5 мм, разность потенциалов U = 1,2 кВ. Определите: 1) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора; 2) поверхностную плотность связанных зарядов на диэлектрике, если известно, что диэлектрическая восприимчивость диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами, ε = 1. Дано U=1200 В d=5 мм σ - ?
Е=U/d=1200/5*10^-3=2,4*10^5 В/м E1=E/2 - напряженность поля 1 пластины E1=2*пи*k*σ=σ/2*εο σ=2*εο*E1=εο*E=8,85*10^-12*2,4*10^5=2,12*10^-6 Кл/м2 σ2=0 потому что диэлектрик не ослабляет электрического поля и поле диполей ( связанных зарядов равно 0)
Дано U=1200 В d=5 мм σ - ?
Е=U/d=1200/5*10^-3=2,4*10^5 В/м
E1=E/2 - напряженность поля 1 пластины
E1=2*пи*k*σ=σ/2*εο
σ=2*εο*E1=εο*E=8,85*10^-12*2,4*10^5=2,12*10^-6 Кл/м2
σ2=0 потому что диэлектрик не ослабляет электрического поля и поле диполей ( связанных зарядов равно 0)
слой - это часть пластинки, на которую уменьшится толщина ∆d =0.04мм =4*10^-5 м
плотность тока j =I/S =2 А/дм^2 =200 А/м^2
масса слоя цинковой пластинки m = V*ρ = (∆d*S )*ρ (1)
V - объем слоя
S - ширина слоя/пластинки (ЗДЕСЬ сечение проводника)
ρ =7100 кг/м3- плотность цинка
по закону Фарадея для электролиза m = k*I*t (2)
k= 3.4*10^-7 кг/Кл электрохимический эквивалент цинка
I - сила тока
t - время процесса
приравняем (1) и (2)
∆d*S*ρ =k*I*t
t = ∆d*ρ/k *S/I =∆d*ρ/k *1/(I/S) =∆d*ρ/k *1/j =4*10^-5*7100/3.4*10^-7 *1/200 =
=4176 c =69.6 мин = 1.16 час
ОТВЕТ 4176 c =69.6 мин = 1.16 час