Me pueden ayudar aquí en este problema de física
Un condensador de placas paralelas está formado por dos disco metálicos de diámetro 8 cm, separados por una lámina de baquelita de constante dieléctrica 4.8 y espesor 3 mm. ¿Cuál es la carga del condensador cuando la diferencia de potencial entre sus armaduras es de 140 V? ¿Cuál es la energía almacenada en el condensador?
Respuestas
Respuesta:
Datos
Diametro = 10 cm / 2 = 5 cm * 1 m / 100 cm = 0,05 m = 5 x 10^{-2}m10
−2
m = Radio
K = 2,5
D = 2 mm = 2x10^{-3}m2x10
−3
m
Area = ?
Va-Vb = 100 Voltios
Q = ?
C = ?
W = ?
\begin{gathered}Area= \pi *R^2 \\ \\ Area=3,14*(5x10^{-2}m)^2 \\ \\ Area=3,14*25x10^{-4}m^2 \\ \\ Area=7,85x10^{-3}m^2\end{gathered}
Area=π∗R
2
Area=3,14∗(5x10
−2
m)
2
Area=3,14∗25x10
−4
m
2
Area=7,85x10
−3
m
2
Capacidad
\begin{gathered}C= \frac{K*Constante\ permiabilidad*Area}{D} \\ \\ C= \frac{2,5*8,9x10^{-12} \frac{C^2}{Nm^2}*7,85x10^{-3}m^2 }{2x10^{-3}m} \\ \\ C= \frac{174,66x10^{-15} \frac{C^2}{N} }{2x10^{-3}m} \\ \\ C=87,33x10^{-12}Faradios \\ \\ C=8,733x10^{-11}Faradios\end{gathered}
C=
D
K∗Constante permiabilidad∗Area
C=
2x10
−3
m
2,5∗8,9x10
−12
Nm
2
C
2
∗7,85x10
−3
m
2
C=
2x10
−3
m
174,66x10
−15
N
C
2
C=87,33x10
−12
Faradios
C=8,733x10
−11
Faradios
Carga
\begin{gathered}Q=C*Va-Vb \\ \\ Q=8,733x10^{-11} \frac{C^2}{Nm} *100 \frac{Nm}{C} \\ \\ Q=8,733x10^{-9}Coulomb\end{gathered}
Q=C∗Va−Vb
Q=8,733x10
−11
Nm
C
2
∗100
C
Nm
Q=8,733x10
−9
Coulomb
Energía
\begin{gathered}W=1/2*C*(Va-Vb)^2 \\ \\ W=1/2*8,733x10^{-11}Faradios*(100V)^2 \\ \\ W=4,37x10^{-11} \frac{C^2}{Nm} *10000 \frac{N^2m^2}{C^2} \\ \\ W=4,37x10^{-7}Joules\end{gathered}
W=1/2∗C∗(Va−Vb)
2
W=1/2∗8,733x10
−11
Faradios∗(100V)
2
W=4,37x10
−11
Nm
C
2
∗10000
C
2
N
2
m
2
W=4,37x10
−7
Joules
Lo