ID: 00025959
Плоский воздушный конденсатор ёмкостью С _{0}, подключённый к источнику постоянного напряжения, состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии d _{0} друг от друга. Расстояние между пластинами меняется со временем так, как показано на графике.
Выберите два верных утверждения, соответствующих описанию опыта.
1) В интервале времени от t _{1} до t _{4}заряд конденсатора возрастает.
2) В интервале времени от t _{1} до t _{4}энергия конденсатора равномерно уменьшается.
3) В промежутке времени от t _{1} до t _{4}напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора остаётся постоянной.
4) В момент времени t _{4} ёмкость конденсатора увеличилась в 5 раз по сравнению с первоначальной (при t = 0).
5) В промежутке времени от t _{1} до t _{4}напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора убывает.
Источник: ФИПИ
Плоский конденсатор подключён к источнику ПОСТОЯННОГО напряжения — значит напряжение U между пластинами всё время одно и то же, каким бы ни было расстояние между ними.
По графику расстояние d между пластинами уменьшается со временем: от d_0 в начале до \dfrac{d_0}{5} к моменту t_4 — линия идёт вниз почти до нижней сетки, но не касается нуля, а останавливается на одной клетке выше дна (то есть на пятой доле от исходного расстояния).
Ёмкость плоского конденсатора C=\dfrac{\varepsilon_0 S}{d} — чем меньше расстояние, тем БОЛЬШЕ ёмкость. Раз d к моменту t_4 стало в 5 раз меньше, ёмкость выросла ровно в 5 раз. Утверждение 4 верно.
Заряд конденсатора q=CU. Напряжение постоянно, а ёмкость растёт (так как d падает) — значит заряд всё время растёт, в том числе и в промежутке t_1–t_4. Утверждение 1 верно.
Напряжённость поля между пластинами E=\dfrac{U}{d} — при постоянном U и убывающем d она растёт, а не остаётся постоянной и не убывает. Утверждения 3 и 5 неверны.
Энергия конденсатора W=\dfrac{CU^2}{2} — при постоянном U и растущей ёмкости энергия тоже растёт, а не уменьшается. Утверждение 2 неверно.