Global EE

Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00043123

Задание №20. Эксперимент

Исследование Зависимости

№2. Задание 20

ID: 00043123

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами.

№ конденсатора

Расстояние между пластинами, мм

Площадь пластины, см$^2$

Диэлектрик, заполняющий пространство между пластинами

1

0,5

20

парафин

2

0,4

30

слюда

3

0,4

20

слюда

4

0,6

10

парафин

5

0,6

10

слюда

У него имеется пять конденсаторов, характеристики которых приведены в таблице. Какие два конденсатора необходимо взять ученику, чтобы провести этот опыт?

Источник: Сборник Демидовой 2026

Решение

Нужно увидеть, как ёмкость конденсатора зависит от диэлектрика между пластинами. Значит, в паре диэлектрики разные, а площадь и расстояние — одинаковые.

Ёмкость плоского конденсатора $$C=\dfrac{\varepsilon\varepsilon_0S}{d}$$ Диэлектрик входит в неё через проницаемость $\varepsilon$ (у слюды она больше, чем у парафина), а кроме неё ёмкость зависит от площади $S$ и расстояния $d$.

Ищем пару с одинаковыми $d$ и $S$. Конденсатор 4: $0{,}6$ мм, $10$ см$^2$, парафин. Конденсатор 5: $0{,}6$ мм, $10$ см$^2$, слюда. Совпадают расстояние и площадь, диэлектрики разные. Подходит.

Почему не другие: у 1 (парафин) и 3 (слюда) одна площадь $20$ см$^2$, но расстояния разные ($0{,}5$ и $0{,}4$ мм); 2 и 3 — оба со слюдой.

Проверим себя: в паре 4–5 меняется только диэлектрик. Нужны конденсаторы 4 и 5.

Ответ

45
Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)