Конденсаторы

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

№2. Задание 15

ID: 00001323

Плоский воздушный конденсатор всё время подключён к аккумулятору. Внутрь конденсатора параллельно его обкладкам помещают металлическую пластинку, площадь которой равна площади обкладок конденсатора, а толщина в 2 раза меньше расстояния между обкладками. Как при этом изменятся напряжение на конденсаторе и энергия электрического поля конденсатора? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ФИПИ

Решение

Конденсатор всё время подключён к аккумулятору, поэтому напряжение на нём задаётся источником и остаётся постоянным. Металлическая пластина толщиной вдвое меньше зазора уменьшает рабочее расстояние между обкладками: незаполненный промежуток становится равным $d-\dfrac{d}{2}=\dfrac{d}{2}$ , и электроёмкость возрастает: $C=\dfrac{\varepsilon_0 S}{\frac{d}{2}}=2\dfrac{\varepsilon_0 S}{d}=2C_0$ .

Напряжение задано источником и не меняется. Энергия поля $W=\dfrac{CU^2}{2}$ : ёмкость выросла вдвое, напряжение прежнее, поэтому энергия увеличивается.

Итак: напряжение не изменится (3), энергия электрического поля увеличится (1).

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Конденсаторы» (8)