Question

ПОЖАЛУЙСТА, ПОМОГИТЕ СОСТАВИТЬ РЕШЕНИЕ. ДАЮ МНОГО БАЛЛОВ!!! Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов дельтаφ и отключен от источника тока. Определите разность потенциалов между обкладками, если расстояние между ними увеличить в k раз. ОТВЕТ: дельтаφ1=k*дельтаφ

Answer 1

Раз отключен q - константа. U=q/C, емкость была C=eо*S/d, значит U=qd/eо*S емкость стала C=eo*S/k*d, а напряжение U=qd*k/eо*S, то есть в k раз больше, ответ Б.

Answer 2

Для решения данной задачи можно использовать формулу для емкости плоского конденсатора:

C = ε * S / d,

где C - емкость конденсатора, ε - диэлектрическая проницаемость вакуума (или другого диэлектрика, находящегося между обкладками), S - площадь обкладок, d - расстояние между обкладками.

Так как конденсатор заряжен, то заряды на его обкладках создают разность потенциалов:

Δφ = Q / C,

где Q - заряд на обкладках.

После того, как конденсатор отключен от источника тока, заряд на обкладках остается неизменным, а значит и разность потенциалов между обкладками также остается неизменной:

Δφ = Q / C.

Если расстояние между обкладками увеличить в k раз, то площадь обкладок увеличится в k^2 раз (так как площадь обкладки пропорциональна квадрату линейного размера), а расстояние между обкладками увеличится в k раз. Следовательно, емкость конденсатора изменится в k раз:

C1 = ε * S1 / d1 = ε * k^2 * S / (k * d) = k * (ε * S / d) = k * C.

Таким образом, разность потенциалов между обкладками изменится в k раз:

Δφ1 = Q / C1 = Q / (k * C) = (1/k) * (Q / C) = (1/k) * Δφ.

Итак, ответ на задачу: Δφ1 = (1/k) * Δφ.