Конденсаторы — Задание 14 ЕГЭ по физике №00010695

Дано:

Конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения $U = \text{const}$. Точки A и B — вблизи положительно заряженной пластины, точка C — вблизи отрицательной пластины.

Найти:

Все верные утверждения

Решение:

Утверждение 1 (напряжённость в A меньше, чем в C): Неверно. Напряжённость однородного поля конденсатора: $$E = \frac{U}{d}$$ Поле однородное — $E$ одинакова во всех точках между пластинами. Напряжённость в A равна напряжённости в C. Утверждение 2 (потенциал в B ниже, чем в C): Неверно. Потенциал убывает в направлении вектора $\vec{E}$ (от «+» к «−»). Точки A и B находятся у положительной пластины — у них потенциал максимальный, у C — минимальный. Значит $\varphi_B \gt \varphi_C$. Утверждение 3 (при уменьшении расстояния заряд пластины увеличится): Верно. Ёмкость конденсатора: $$C = \frac{\varepsilon_0 S}{d}$$ При уменьшении $d$ ёмкость растёт. Так как $U = \text{const}$: $$Q = CU \uparrow$$ Заряд пластины увеличивается. Утверждение 4 (при погружении в керосин энергия поля увеличится): Верно. Диэлектрическая проницаемость керосина $\varepsilon \gt 1$, поэтому ёмкость растёт: $$C' = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d} \gt C$$ Энергия конденсатора при $U = \text{const}$: $$W = \frac{CU^2}{2} \uparrow$$ Утверждение 5 (при увеличении расстояния напряжённость в B увеличится): Неверно. $$E = \frac{U}{d}$$ При увеличении $d$ и неизменном $U$ напряжённость уменьшается.