ID: 00010688
К источнику тока с ЭДС ε=9 В и внутренним сопротивлением r=1 Ом подключили параллельно соединенные резистор с сопротивлением R=8 Ом и плоский конденсатор. В установившемся режиме напряженность электрического поля между пластинами конденсатора E=4 кВ/м. Определите расстояние между его пластинами.
Источник: ФИПИ
$\varepsilon = 9$ В — ЭДС источника
$r = 1$ Ом — внутреннее сопротивление
$R = 8$ Ом — резистор (параллельно конденсатору)
$E = 4$ кВ/м $= 4000$ В/м — напряжённость поля между пластинами
$d$ — расстояние между пластинами конденсатора
В установившемся режиме ток через конденсатор не течёт, поэтому весь ток идёт через резистор $R$ (закон Ома для полной цепи):
$$I = \frac{\varepsilon}{R + r} = \frac{9}{8 + 1} = 1\ \text{А}.$$
Конденсатор подключён параллельно резистору, поэтому напряжение на нём равно напряжению на резисторе:
$$U = I R = 1 \cdot 8 = 8\ \text{В}.$$
Поле плоского конденсатора однородно, $U = E d$, откуда
$$d = \frac{U}{E} = \frac{8}{4000} = 2 \cdot 10^{-3}\ \text{м}.$$
$2 \cdot 10^{-3}$