Question

Конденсатор емкости подключен к источнику тока, который поддерживает на обкладках разность потенциалов . Какой заряд пройдет через источник при заполнении пространства между пластинами жидкостью с диэлектрической проницаемостью ?

Answer 1

Ответ:

В ε раз больше.

Объяснение:

Емкость конденсатора:

C = ε₀*ε*S / d

Диэлектрическая проницаемость:

ε₁ = 1  - для воздуха

ε₂ = ε - для жидкости

Имеем:

C₂ / C₁ = ε / 1 = ε.

Во время опыта напряжение на обкладках не меняется.

Но C = Q / U, то есть

Q = C*U - заряд прямо пропорционален емкости, зачит

Q₂ / Q₁ = C₂ / C₁ = ε

то есть величина заряда увеличится в ε раз.

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно использовать формулу для емкости конденсатора с диэлектриком:

$C = \frac{{\varepsilon \cdot A}}{{d}}$

где:

• $C$ - емкость конденсатора
• $\varepsilon$ - диэлектрическая проницаемость
• $A$ - площадь пластин конденсатора
• $d$ - расстояние между пластинами

Также, мы можем использовать следующее определение емкости:

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

где:

• $Q$ - заряд, протекающий через конденсатор
• $V$ - разность потенциалов между обкладками конденсатора.

Мы можем выразить заряд $Q$ через другие параметры:

$Q = C \cdot V = \frac{{\varepsilon \cdot A \cdot V}}{{d}}$

Таким образом, заряд, протекающий через конденсатор при заполнении пространства между пластинами жидкостью с диэлектрической проницаемостью $\varepsilon$, будет равен $\frac{{\varepsilon \cdot A \cdot V}}{{d}}$.