Задание 20 ЕГЭ по физике · задача 9C7FC3
Необходимо экспериментально изучить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от расстояния между его пластинами. 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: 24 (номера 2 и 4)
Разбор
Чтобы изучить, как ёмкость зависит именно от расстояния d, нужно оставить неизменными площадь пластин S и диэлектрическую проницаемость $\varepsilon$. Формула $C = \varepsilon_{0}\varepsilon S/d$ показывает, что только тогда изменение C будет вызвано только изменением d.
Посмотрим на рисунки:
• Вариант 1 — разные площади $(S_{1}$ и $S_{2})$.
• Вариант 3 — между пластинами диэлектрик $(\varepsilon_{1})$.
• Варианты 2 и 4 — обе пластины имеют одинаковую площадь $(S_{2}$ и $S_{3})$, среды между ними нет $(\varepsilon = 1)$, а расстояния разные. Именно эти два конденсатора и подходят.
С ними можно провести измерения при нескольких значениях d и построить график C(d).
Посмотрим на рисунки:
• Вариант 1 — разные площади $(S_{1}$ и $S_{2})$.
• Вариант 3 — между пластинами диэлектрик $(\varepsilon_{1})$.
• Варианты 2 и 4 — обе пластины имеют одинаковую площадь $(S_{2}$ и $S_{3})$, среды между ними нет $(\varepsilon = 1)$, а расстояния разные. Именно эти два конденсатора и подходят.
С ними можно провести измерения при нескольких значениях d и построить график C(d).