Задание 15 ЕГЭ по физике: Пространство между пластинами заряженного плоского воздушного…

№2. Задание 15

ID: 00026065

Пространство между пластинами заряженного плоского воздушного конденсатора, отключённого от источника напряжения, полностью заполняют диэлектриком. Как изменяются при этом заряд конденсатора и его электроёмкость?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Заряд конденсатора Электроёмкость конденсатора

Источник: ФИПИ

Решение

Пространство между пластинами заряженного плоского воздушного конденсатора, отключённого от источника напряжения, полностью заполняют диэлектриком. Раз конденсатор отключён от источника, заряду на его обкладках просто некуда деться — он остаётся постоянным.

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

Итог: заряд конденсатора не изменяется, электроёмкость увеличивается — и всё сходится: пока конденсатор отключён от источника, заряду просто неоткуда взяться и некуда деться, а вот способность конденсатора удерживать заряд при данном напряжении (то есть его ёмкость) растёт благодаря диэлектрику.