Question

Помогите срочно! Плоский воздушный конденсатор емкостью 20 пФ заряжён до разности потенциалов 100 В и отключен от источника. Какую работу надо совершить , чтобы вдвое увеличить расстояние между обкладками конденсатора? Ответ должен быть 10^-7 Дж Как к этому придти?

Answer 1

С1=20 пФ=20*10^-12 Ф
U1= 100 В
d2=2d1
  A- ?   
Работа равна разности энергий конденсатора A= C2U2²/2-C1U1²/2. При отключении от источника заряд конденсатора не меняется. Конденсатор плоский, значит С1=ε0εS/d1. После увеличения расстояния  С2=ε0εS/d2= ε0εS/(2d1) =С1/2. Напряжение U2= q/C2=2qC1=2U1.
Тогда  А=4C1U1²/4-C1U1²/2= C1U1²-C1U1²/2= C1U1²/2.
А=20*10^-12*10^4/2=10*10*-8=10^-7 Дж.