ID: 00026274
Необходимо экспериментально изучить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от площади его пластин. На всех представленных ниже рисунках S – площадь пластин конденсатора, d – расстояние между пластинами конденсатора, ε – диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами. Какие два конденсатора следует использовать для проведения такого исследования?
1)
2)
3)
4)
5) Запишите в таблицу номера выбранных установок.
Источник: ФИПИ
Электроёмкость плоского конденсатора считается по формуле C=\dfrac{\varepsilon\varepsilon_0 S}{d}, где S — площадь пластин, d — расстояние между ними, а \varepsilon — диэлектрическая проницаемость среды между пластинами. Значит, ёмкость зависит сразу от трёх вещей.
Чтобы проверить именно роль площади пластин S, нужна пара конденсаторов, у которых d и \varepsilon совпадают, а S — разное.
Смотрим на рисунки: конденсатор 1 — \varepsilon_1, d_1, S_1. Конденсатор 2 — \varepsilon_2, d_2, S_1. Конденсатор 3 — \varepsilon_1, d_1, S_2. Конденсатор 4 — \varepsilon_2, d_1, S_1. Конденсатор 5 — \varepsilon_3, d_2, S_1.
У конденсаторов 1 и 3 совпадают и диэлектрическая проницаемость \varepsilon_1, и расстояние между пластинами d_1, а площадь пластин разная: S_1 и S_2.
Все прочие пары не подходят: там вместе с площадью меняется либо \varepsilon, либо d, и тогда нельзя понять, что именно повлияло на ёмкость. Значит, нужны конденсаторы 1 и 3.