Question

Площадь пластин плоского воздушного конденсатора равна 1 см2, а его ёмкость — 12 пФ. При напряжённости электростатического поля 3  МВ/м возникает пробой между обкладками конденсатора. Найдите напряжение между обкладками конденсатора, при котором возникает пробой,

Answer 1

Известные данные:
Площадь пластин конденсатора, A = 1 см2
Ёмкость конденсатора, C = 12 пФ = 12 x 10^-12 Ф
Напряжённость электростатического поля, E = 3 МВ/м = 3 x 10^6 В/м

Найдём напряжение между обкладками конденсатора, при котором возникает пробой. Для этого воспользуемся формулой для ёмкости конденсатора:
C = ε₀ x A / d
где ε₀ = 8.85 x 10^-12 Ф/м - диэлектрическая проницаемость вакуума, d - расстояние между пластинами конденсатора.

Найдём расстояние между пластинами:
d = ε₀ x A / C = 8.85 x 10^-12 x 10^-4 / 12 x 10^-12 = 8.85 / 12 x 10^-4 = 0.7375 x 10^-4 = 7.375 x 10^-5 м

Теперь можем найти напряжение между обкладками конденсатора, при котором возникает пробой:
U = E x d = 3 x 10^6 x 7.375 x 10^-5 = 221.25 В

Следовательно, напряжение между обкладками конденсатора, при котором возникает пробой, равно 221 В.