Задание 15 ЕГЭ по физике · задача 0A241B
| 1) | увеличится |
| 2) | уменьшится |
| 3) | не изменится |
Плоский конденсатор, у которого зазор между обкладками заполнен диэлектриком, подключён к источнику постоянного напряжения. Как изменятся в результате удаления диэлектрика из зазора напряжённость электрического поля в зазоре между обкладками конденсатора и энергия конденсатора? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Напряжённость электрического поля в зазоре между обкладками конденсатора | Энергия конденсатора |
Показать ответ и разбор
Ответ: 32
Разбор
Напряжённость поля и энергия конденсатора зависят от того, что остаётся постоянным при удалении диэлектрика.
Конденсатор подключён к источнику, значит напряжение U между обкладками фиксировано и не меняется.
Напряжённость поля E связана с напряжением простой формулой: $E = U / d$. Зазор d не меняется, U тоже, поэтому E остаётся прежней — 3) не изменится.
Энергия конденсатора записывается как $W =$ ½ $C U^{2}$. При удалении диэлектрика диэлектрическая проницаемость падает, ёмкость C уменьшается, а U остаётся тем же. Значит W уменьшается — 2) уменьшится.
Важно: заряд $Q = C U$ при этом тоже уменьшится, но на E это не влияет, потому что батарея «подстраивает» заряд так, чтобы U (а значит и E) осталось прежним.
Конденсатор подключён к источнику, значит напряжение U между обкладками фиксировано и не меняется.
Напряжённость поля E связана с напряжением простой формулой: $E = U / d$. Зазор d не меняется, U тоже, поэтому E остаётся прежней — 3) не изменится.
Энергия конденсатора записывается как $W =$ ½ $C U^{2}$. При удалении диэлектрика диэлектрическая проницаемость падает, ёмкость C уменьшается, а U остаётся тем же. Значит W уменьшается — 2) уменьшится.
Важно: заряд $Q = C U$ при этом тоже уменьшится, но на E это не влияет, потому что батарея «подстраивает» заряд так, чтобы U (а значит и E) осталось прежним.