Задание 20 ЕГЭ по физике · задача c1633D
| № конденсатора | Расстояние между пластинами, мм | Площадь пластины, см 2 | Диэлектрик, заполняющий пространство между пластинами |
| 1 | 0,2 | 20 | парафин |
| 2 | 0,4 | 30 | парафин |
| 3 | 0,2 | 20 | слюда |
| 4 | 0,3 | 10 | слюда |
| 5 | 0,4 | 10 | парафин |
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от площади каждой из его пластин. У него имеется пять конденсаторов, характеристики которых приведены в таблице. Какие два конденсатора необходимо взять ученику, чтобы провести этот опыт? Запишите в ответе номера выбранных конденсаторов.
Показать ответ и разбор
Ответ: 25 (номера 2 и 5)
Разбор
Чтобы увидеть, как ёмкость зависит именно от площади пластин, нужно оставить неизменными все остальные величины: расстояние между пластинами и диэлектрик.
Формула плоского конденсатора: $C = \varepsilon_{0} \varepsilon S / d$.
Ищем пару конденсаторов с одинаковым d и одинаковым $\varepsilon$, но разными S.
Конденсаторы 2 и 5 оба заполнены парафином $(\varepsilon$ одинаково), расстояние между пластинами у них 0,4 мм (d одинаково), а площади разные — 30 см$^{2}$ и 10 см$^{2}$. Всё остальное совпадает, значит, разница в ёмкости будет вызвана только разницей в S.
Другие пары не подходят: у них либо разное d, либо разный диэлектрик.
Формула плоского конденсатора: $C = \varepsilon_{0} \varepsilon S / d$.
Ищем пару конденсаторов с одинаковым d и одинаковым $\varepsilon$, но разными S.
Конденсаторы 2 и 5 оба заполнены парафином $(\varepsilon$ одинаково), расстояние между пластинами у них 0,4 мм (d одинаково), а площади разные — 30 см$^{2}$ и 10 см$^{2}$. Всё остальное совпадает, значит, разница в ёмкости будет вызвана только разницей в S.
Другие пары не подходят: у них либо разное d, либо разный диэлектрик.