Задание 15 ЕГЭ по физике: Конденсатор подключен к аккумулятору и заряжается. Как меняется… | Global EE
№2. Задание 15
ID: 00002918
Конденсатор подключен к аккумулятору и заряжается. Как меняется в процессе зарядки конденсатора модуль напряжения на его обкладках и электроемкость конденсатора?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
Конденсатор подключён к аккумулятору и заряжается.
Найти:
Как меняются модуль напряжения U на обкладках и электроёмкость C — ?
Решение:
Заряд на обкладках конденсатора, его напряжение и ёмкость связаны соотношением:
q = C U \;\Rightarrow\; U = \dfrac{q}{C}
Электроёмкость конденсатора зависит только от его геометрических размеров и диэлектрика между обкладками:
C = \varepsilon \varepsilon_0 \dfrac{S}{d}
В процессе зарядки геометрия конденсатора не меняется, поэтому C = \text{const} — ёмкость не меняется.
Пока конденсатор ещё не зарядился до напряжения источника, его заряд q растёт со временем. Так как C постоянна:
U = \dfrac{q(t)}{C} \;\Rightarrow\; U \uparrow
Модуль напряжения на обкладках увеличивается, электроёмкость не изменяется.
