ID: 00026279
Необходимо экспериментально изучить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от расстояния между его пластинами. 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 ответе номера выбранных конденсаторов.
Источник: ФИПИ
Ёмкость плоского конденсатора $C=\dfrac{\varepsilon\varepsilon_0 S}{d}$ зависит от площади пластин $S$, расстояния между ними $d$ и диэлектрика $\varepsilon$.
Чтобы проверить именно роль расстояния $d$, нужна пара конденсаторов с одинаковыми $\varepsilon$ и $S$, но разным $d$.
Смотрим на рисунки: конденсатор $1$ — $\varepsilon_1$, $S_1$, $d_1$. Конденсатор $2$ — $\varepsilon_2$, $S_1$, $d_2$. Конденсатор $3$ — $\varepsilon_2$, $S_2$, $d_1$. Конденсатор $4$ — $\varepsilon_1$, $S_2$, $d_2$. Конденсатор $5$ — $\varepsilon_2$, $S_2$, $d_2$.
У конденсаторов $3$ и $5$ совпадают и диэлектрик $\varepsilon_2$, и площадь пластин $S_2$, а расстояние между пластинами разное: $d_1$ и $d_2$.
Остальные пары не подходят — там вместе с $d$ меняется ещё $\varepsilon$ или $S$. Значит, нужны конденсаторы $3$ и $5$.