ID: 00002920
Плоский воздушный конденсатор подключён к аккумулятору. Не отключая конденсатор от аккумулятора, уменьшили расстояние между пластинами конденсатора. Как изменятся при этом ёмкость конденсатора и величина заряда на его обкладках?
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
Конденсатор подключён к аккумулятору — это означает, что напряжение U на конденсаторе поддерживается постоянным.
Изменение ёмкости:
Ёмкость плоского конденсатора:
C = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}
При вставке диэлектрика диэлектрическая проницаемость \varepsilon увеличивается (\varepsilon \gt 1). Площадь S и расстояние между пластинами d не изменяются. Следовательно, ёмкость увеличивается.
Изменение заряда:
Связь заряда, ёмкости и напряжения:
Q = CU
Напряжение U постоянно (аккумулятор поддерживает его неизменным). Ёмкость C увеличилась. Значит, заряд Q увеличивается.
Это физически объясняется тем, что аккумулятор дополнительно «накачивает» заряд на пластины конденсатора, компенсируя ослабление поля диэлектриком и поддерживая напряжение постоянным.