Номер 2, страница 96 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VIII. Электромагнитные колебания и волны. Решаем задачи - номер 2, страница 96.

Условие.

2. Определите напряжение на контактах конденсатора ёмкостью 800 мкФ, если на его обкладках накоплен заряд, эквивалентный заряду $2 \cdot 10^{16}$ электронов.

Решение.

Дано:

Ёмкость конденсатора, $C = 800 \text{ мкФ}$

Количество электронов, $N = 2 \cdot 10^{16}$

Элементарный заряд, $e = 1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}$

$C = 800 \text{ мкФ} = 800 \cdot 10^{-6} \text{ Ф} = 8 \cdot 10^{-4} \text{ Ф}$

Найти:

Напряжение на контактах конденсатора, $\text{U}$.

Решение:

Электрическая ёмкость конденсатора $\text{C}$ определяется как отношение заряда $\text{q}$ на одной из его обкладок к напряжению (разности потенциалов) $\text{U}$ между обкладками. Это соотношение выражается формулой:

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

Из этой формулы мы можем выразить искомое напряжение $\text{U}$:

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

Заряд, накопленный на обкладках конденсатора, эквивалентен суммарному заряду $\text{N}$ электронов. Его можно рассчитать, умножив количество электронов на величину элементарного заряда $\text{e}$:

$q = N \cdot e$

Подставим известные значения, чтобы найти величину заряда:

$q = 2 \cdot 10^{16} \cdot 1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} = 3.2 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}$

Теперь, когда мы знаем заряд и ёмкость (в системе СИ), мы можем рассчитать напряжение на контактах конденсатора:

$U = \frac{3.2 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}}{8 \cdot 10^{-4} \text{ Ф}} = 0.4 \cdot 10^{(-3 - (-4))} \text{ В} = 0.4 \cdot 10^1 \text{ В} = 4 \text{ В}$

Ответ: напряжение на контактах конденсатора составляет 4 В.