Question

Obliczy maksymalny moment obrotowy działający na dipol o odległości między ładunkami wynoszącej 0,1cm i ładunku C wewnątrz kondensatora płaskiego naładowanego do napięcia 1000V i odległości między okładkami wynoszącej 1cm.

Answer 1

Natężenie pola elektrycznego wewnątrz kondensatora to różnica potencjałów miedzy dwoma punktami (okładkami) przez odległość między okładkami:

E=U/d
Siła działająca na ładunek q:
F=qE=qU/d
Ponieważ jeden z tych ładunków jest dodatni a drugi ujemny więc siły działające na nich będą działały w przeciwne strony(okładki kondensatora). Jeśli dipol jest ułożony równolegle do okładek (prostopadle do siły) wówczas Moment będzie największy, ramię będzie równe odległości miedzy ładunkami:
M=F∙r= qUr/d

q=10^-5 C
r=0.1 cm =0.001 m
U=1000V
d=1cm = 0.01

M = qUr/d = 10^-5 ∙ 1000 ∙ 0.001 /0.01 N∙m = 0.001 N∙m = 1 N∙mm