Как изменится электроемкость плоского конденсатора при уменьшении в 2 раза площади его пластин и введении между обкладками диэлектрика с диэлектрической проницаемостью равной 2.расстояние между пластинами не меняется,(обьяснение не нужно,нужно решение с формулами)

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Электроемкость плоского конденсатора не изменится. ️ Шаг 1: Формула начальной электроемкости Для воздушного конденсатора (где диэлектрическая проницаемость ε1=1epsilon sub 1 equals 1) начальная электроемкость определяется выражением: C1=ε0ε1S1dcap C sub 1 equals the fraction with numerator epsilon sub 0 epsilon sub 1 cap S sub 1 and denominator d end-fraction Где ε0epsilon sub 0 — электрическая постоянная, S1cap S sub 1 — начальная площадь пластин, dd — расстояние между ними. ️ Шаг 2: Изменение параметров системы Согласно условию задачи, параметры изменяются следующим образом:

  1. Новая площадь пластин: S2=S12cap S sub 2 equals the fraction with numerator cap S sub 1 and denominator 2 end-fraction Новая диэлектрическая проницаемость: ε2=2epsilon sub 2 equals 2 Расстояние dd остается неизменным.

Запишем формулу для новой емкости C2cap C sub 2: C2=ε0ε2S2dcap C sub 2 equals the fraction with numerator epsilon sub 0 epsilon sub 2 cap S sub 2 and denominator d end-fraction ️ Шаг 3: Математический расчет отношения емкостей Подставим измененные значения в формулу для C2cap C sub 2 и найдем отношение C2C1the fraction with numerator cap C sub 2 and denominator cap C sub 1 end-fraction : C2=ε02S12d=ε0S1dcap C sub 2 equals the fraction with numerator epsilon sub 0 center dot 2 center dot the fraction with numerator cap S sub 1 and denominator 2 end-fraction and denominator d end-fraction equals the fraction with numerator epsilon sub 0 cap S sub 1 and denominator d end-fraction Следовательно: C2C1=ε0S1dε0S1d=1the fraction with numerator cap C sub 2 and denominator cap C sub 1 end-fraction equals the fraction with numerator the fraction with numerator epsilon sub 0 cap S sub 1 and denominator d end-fraction and denominator the fraction with numerator epsilon sub 0 cap S sub 1 and denominator d end-fraction end-fraction equals 1 Ответ: Электроемкость плоского конденсатора не изменится, так как двукратное уменьшение площади пластин полностью компенсируется двукратным увеличением диэлектрической проницаемости среды. Нужно ли рассчитать, как при этих изменениях изменится энергия заряженного конденсатора или напряженность поля между его пластинами?

Форма ответа

Ваш аватар