物理です。解いて頂けるとありがたいです

質問

二枚の極板(面積2.4x10[-3乗]m2)間の間隔がd、静電気容量4.3pFの平行板コンデンサーがある。コンデンサーに電荷Ｑを与えると極板間の電位差は70Vとなっ た。真空とし、真空の誘電率は8.9x10(-12乗)とする。 [1]コンデンサーに与えられた電荷Ｑはいくらか。[2]間隔dはいくらか。[3]極板間の電場の強さはいくらか。 どれかひとつでもわかったらよろしくお願いします

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回答No.1

noname#154783

2.4×10^(-3) のことを 2.4E-3 と表記することにします．

[1]
静電容量 C = 4.3 [pF] のコンデンサに電荷 Q を与えたら，電圧が V = 70 [V] になったんだから，

Q = C V = 4.3×70 = 3.0E2 [pC] = 0.30 [nC].

# 有効数字2ケタとしました．

[2]
極板面積 S = 2.4E-3 [m^2]，極板間隔 d の真空コンデンサの静電容量が C なんだから，

C = ε0 S/d.

∴ d
= ε0 S/C
= 8.9E-12×2.4E-3/4.3E-12
= 5.0E-3 [m] = 5.0 [mm].

[3]
電場の強さは
E = V/d = 70/5E-3 = 1.4E4 [V/m].