Номер 22, страница 40, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 15. Электрическое поле - номер 22, страница 40.

Условие.

22. Электроёмкость конденсатора равна 3 мкФ. Чему равен модуль заряда одной из обкладок конденсатора, когда напряжение между его обкладками составляет 30 В? Чем отличаются заряды обкладок?

Решение.

Дано:

Электроёмкость конденсатора, $C = 3 \text{ мкФ}$

Напряжение между обкладками, $U = 30 \text{ В}$

Перевод в систему СИ:

$C = 3 \times 10^{-6} \text{ Ф}$

Найти:

Модуль заряда одной из обкладок, $|q|$ - ?

Различие между зарядами обкладок - ?

Решение:

Чему равен модуль заряда одной из обкладок конденсатора, когда напряжение между его обкладками составляет 30 В?

Электроёмкость конденсатора $\text{C}$ — это физическая величина, равная отношению заряда $\text{q}$, накопленного на одной из обкладок, к напряжению $\text{U}$ (разности потенциалов) между обкладками. Связь между этими величинами выражается формулой:

$C = \frac{q}{U}$

Из этой формулы можно выразить модуль заряда на одной из обкладок:

$|q| = C \times U$

Подставим числовые значения в систему СИ и выполним расчёт:

$|q| = (3 \times 10^{-6} \text{ Ф}) \times 30 \text{ В} = 90 \times 10^{-6} \text{ Кл} = 9 \times 10^{-5} \text{ Кл}$

Заряд также можно выразить в микрокулонах: $90 \text{ мкКл}$.

Ответ: модуль заряда одной из обкладок конденсатора равен $9 \times 10^{-5}$ Кл (или 90 мкКл).

Чем отличаются заряды обкладок?

Конденсатор как система в целом электрически нейтрален. Это означает, что суммарный заряд на его обкладках равен нулю. Когда конденсатор заряжается, на его обкладках накапливаются заряды, равные по абсолютной величине, но противоположные по знаку. Если на одной обкладке заряд $+q$, то на другой будет заряд $-q$. Таким образом, заряды обкладок отличаются знаком.

Ответ: заряды обкладок конденсатора равны по модулю и противоположны по знаку.