Что рассчитывает калькулятор
Этот калькулятор определяет напряжённость однородного электрического поля между двумя параллельными проводящими пластинами — классическая схема плоского конденсатора. Когда между двумя пластинами, разделёнными небольшим зазором, прикладывается напряжение, в промежутке возникает практически однородное электрическое поле, направленное от положительной пластины к отрицательной.
Как пользоваться
Введите напряжение (разность потенциалов) между пластинами в вольтах и расстояние между пластинами в метрах. Калькулятор выдаст напряжённость поля в вольтах на метр (В/м), что численно равно ньютонам на кулон (Н/Кл).
Разбор формулы
Поле вычисляется по формуле $$E = \frac{\text{Voltage (V)}}{\text{Plate separation (m)}}$$ Поскольку между большими параллельными пластинами поле однородно, разность потенциалов равна произведению напряжённости поля на расстояние (\(V = E \cdot d\)), поэтому, разделив напряжение на величину зазора, мы получаем напряжённость поля. Следите за единицами измерения: вольты и метры дают результат в В/м. Если зазор задан в миллиметрах, сначала переведите его в метры (1 мм = 0,001 м).
Пример расчёта
Предположим, две пластины подключены к источнику напряжения 100 В и находятся на расстоянии 0,01 м (1 см) друг от друга. Тогда $$E = \frac{100}{0{,}01} = 10\,000 \text{ В/м}.$$ На пробный заряд, помещённый в этот зазор, будет действовать сила 10 000 Н на каждый кулон заряда.
Частые вопросы
В/м и Н/Кл — это одно и то же? Да. Один вольт на метр в точности равен одному ньютону на кулон, поэтому для напряжённости электрического поля эти единицы взаимозаменяемы.
Влияет ли площадь пластин? На саму напряжённость поля — нет. Формула \(E = V/d\) зависит только от напряжения и зазора при условии, что пластины велики по сравнению с расстоянием между ними и краевыми эффектами можно пренебречь.
Что произойдёт, если увеличить зазор? При фиксированном напряжении большее расстояние даёт более слабое поле, так как одно и то же напряжение распределяется на большую длину.
