Плоский конденсатор с воздушным — Задание 15 ЕГЭ физика

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Конденсаторы

№2. Задание 15

ID: 00026014

Плоский конденсатор с воздушным зазором между обкладками подключён к источнику постоянного напряжения. Как изменятся электроёмкость конденсатора и величина его заряда в результате заполнения зазора между обкладками диэлектриком?

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. Электроёмкость конденсатора Величина заряда конденсатора

Источник: ФИПИ

Решение

Плоский конденсатор с воздушным зазором подключён к источнику постоянного напряжения — значит напряжение U на его обкладках всё время держится постоянным, сколько бы мы ни меняли зазор. Зазор заполняют диэлектриком.

Электроёмкость с диэлектриком: $C=\dfrac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}$ У диэлектрика $\varepsilon\gt 1$ , значит электроёмкость конденсатора увеличивается.

Заряд конденсатора связан с ёмкостью и напряжением: $$$q=CU$$$ Напряжение U остаётся постоянным (источник его поддерживает), а ёмкость C выросла — значит заряд q тоже увеличивается.

Итог: и электроёмкость, и заряд конденсатора увеличиваются — и всё сходится: пока конденсатор подключён к источнику, рост ёмкости при постоянном напряжении всегда означает, что источник докачивает дополнительный заряд на обкладки.