Конденсаторы

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

№2. Задание 15

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.

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — Конденсаторы

Источник: ФИПИ

Решение

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.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Конденсаторы» (8)