Question

расстояние между пластинами плоского конденсатора , заряженного до разности потенциалов 300В и отключенного от источника тока, равно 2см. Если расстояние между пластинами увеличить до 5см,то разность потенциалов между ними будет равна... В

Answer 1

Решение во вложении. Удачи.

Ответ : 750 В.

Answer 2

Для плоского конденсатора с зарядом $Q$ и разностью потенциалов $V$ емкость $C$ вычисляется по формуле:

$C = \frac{Q}{V}.$

Если изменим расстояние между пластинами конденсатора, емкость тоже изменится. Для плоского конденсатора его емкость связана с геометрическими параметрами (площадью пластин $A$ и расстоянием между ними $d$) следующим образом:

$C = \frac{\varepsilon_0 A}{d},$

где $\varepsilon_0$ - электрическая постоянная (приближенное значение $\varepsilon_0 \approx 8.854 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}$).

Изначально у нас есть конденсатор с разностью потенциалов $V_1 = 300 \, \text{В}$ и расстоянием между пластинами $d_1 = 2 \, \text{см} = 0.02 \, \text{м}$. Емкость $C_1$ этого конденсатора будет:

$C_1 = \frac{\varepsilon_0 A}{d_1}.$

Теперь, если расстояние между пластинами увеличится до $d_2 = 5 \, \text{см} = 0.05 \, \text{м}$, новая емкость $C_2$ будет:

$C_2 = \frac{\varepsilon_0 A}{d_2}.$

Так как заряд $Q$ на конденсаторе не меняется (конденсатор отключен от источника тока), то можем записать:

$C_1 V_1 = C_2 V_2.$

Используем выражения для емкости $C_1$ и $C_2$ и решим уравнение для $V_2$:

$\frac{\varepsilon_0 A}{d_1} V_1 = \frac{\varepsilon_0 A}{d_2} V_2.$

Подставим значения:

$\frac{8.854 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \cdot A}{0.02 \, \text{м}} \cdot 300 \, \text{В} = \frac{8.854 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \cdot A}{0.05 \, \text{м}} \cdot V_2.$

Теперь решим уравнение относительно $V_2$:

$300 \, \text{В} \cdot 0.02 \, \text{м} = V_2 \cdot 0.05 \, \text{м} \implies V_2 = \frac{300 \, \text{В} \cdot 0.02 \, \text{м}}{0.05 \, \text{м}}.$

Выполняя вычисления, получаем:

$V_2 = 120 \, \text{В}.$

Таким образом, если расстояние между пластинами плоского конденсатора увеличивается до 5 см, то разность потенциалов между пластинами будет равна 120 В.