Задание 20 ЕГЭ по физике · задача 67CE1F
Необходимо экспериментально изучить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от площади его пластин. На всех представленных ниже рисунках S площадь пластин конденсатора, d расстояние между пластинами конденсатора, ε диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами. Какие два конденсатора следует использовать для проведения такого исследования?
| 1) |
| |
| 2) |
| |
| 3) |
| |
| 4) |
| |
| 5) |
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 13 (номера 1 и 3)
Разбор
Чтобы изучить, как ёмкость зависит именно от площади S, нужно оставить неизменными все остальные величины: расстояние d и диэлектрическую проницаемость $\varepsilon$. Формула $C = \varepsilon_{0}\varepsilon S/d$ показывает, что только тогда изменение C будет вызвано только изменением S.
Посмотрим на варианты:
• Вариант 1: $\varepsilon_{1}, d_{1}, S_{1}$
• Вариант 3: $\varepsilon_{1}, d_{1}, S_{2}$
Здесь $\varepsilon$ и d одинаковые, а площадь разная $(S_{1}$ и $S_{2})$. Значит, именно эти два конденсатора и нужно взять для эксперимента. Все остальные пары либо меняют d, либо $\varepsilon$, либо оставляют S одинаковой — они не подойдут.
Посмотрим на варианты:
• Вариант 1: $\varepsilon_{1}, d_{1}, S_{1}$
• Вариант 3: $\varepsilon_{1}, d_{1}, S_{2}$
Здесь $\varepsilon$ и d одинаковые, а площадь разная $(S_{1}$ и $S_{2})$. Значит, именно эти два конденсатора и нужно взять для эксперимента. Все остальные пары либо меняют d, либо $\varepsilon$, либо оставляют S одинаковой — они не подойдут.