4. Определите напряжение между обкладками плоского воздушного конденсатора, если его заряд $q = 4,0$ нКл, площадь каждой обкладки $S = 120$ см², расстояние между ними $d = 2,0$ мм.

Ученик, решим эту задачу вместе. Напряжение между обкладками конденсатора можно определить по формуле: $U = \frac{q}{C}$, где: * $U$ — напряжение; * $q$ — заряд конденсатора; * $C$ — электроемкость конденсатора. Электроемкость плоского воздушного конденсатора выражается как: $C = \frac{\varepsilon_0 \cdot S}{d}$, где: * $\varepsilon_0 = 8,85 \cdot 10^{-12}$ Ф/м — электрическая постоянная; * $S$ — площадь обкладки конденсатора (в м²); * $d$ — расстояние между обкладками (в м). Сначала переведем все величины в систему СИ: * $S = 120 \text{ см}^2 = 120 \cdot 10^{-4} \text{ м}^2 = 0,012 \text{ м}^2$; * $d = 2,0 \text{ мм} = 2,0 \cdot 10^{-3} \text{ м} = 0,002 \text{ м}$; * $q = 4,0 \text{ нКл} = 4,0 \cdot 10^{-9} \text{ Кл}$. Теперь вычислим электроемкость конденсатора: $C = \frac{8,85 \cdot 10^{-12} \cdot 0,012}{0,002} = \frac{8,85 \cdot 10^{-12} \cdot 12 \cdot 10^{-3}}{2 \cdot 10^{-3}} = 8,85 \cdot 6 \cdot 10^{-12} = 53,1 \cdot 10^{-12} \text{ Ф} = 53,1 \text{ пФ}$. Теперь вычислим напряжение: $U = \frac{4,0 \cdot 10^{-9}}{53,1 \cdot 10^{-12}} = \frac{4,0}{53,1} \cdot 10^{3} \approx 0,0753 \cdot 10^3 = 75,3 \text{ В}$. **Ответ:** Напряжение между обкладками конденсатора составляет примерно 75,3 В.