1. Как изменится емкость конденсатора при увеличении расстояния между обкладками? 2. Как изменится емкость

Емкость конденсатора при увеличении расстояния между обкладками

Инструкция: Емкость конденсатора определяется формулой C = ε₀ * εᵣ * A / d, где C - емкость, ε₀ - электрическая постоянная, εᵣ - относительная диэлектрическая проницаемость, A - площадь перекрываемой поверхности обкладок, d - расстояние между обкладками. При увеличении расстояния между обкладками, значение d в знаменателе формулы увеличивается, что приводит к уменьшению емкости конденсатора. Таким образом, если расстояние между обкладками увеличивается, емкость конденсатора уменьшается.

Например: Пусть у нас есть конденсатор с емкостью 10 мкФ и расстоянием между обкладками 2 см. Как изменится емкость конденсатора, если расстояние между обкладками увеличится до 4 см?

Решение: Используя формулу C = ε₀ * εᵣ * A / d, заменим значения: C₁ = (8.85 * 10⁻¹² * 1 * 10⁻⁴) / (2 * 10⁻²) = 4.425 * 10⁻¹² Ф. При увеличении расстояния между обкладками до 4 см (0.04 м), новая емкость будет: C₂ = (8.85 * 10⁻¹² * 1 * 10⁻⁴) / (4 * 10⁻²) = 2.2125 * 10⁻¹² Ф. Таким образом, емкость конденсатора уменьшилась в два раза при увеличении расстояния между обкладками.

Совет: Чтобы лучше понять влияние расстояния на емкость конденсатора, можно представить конденсатор как две металлические обкладки, разделенные диэлектриком. Увеличение расстояния приводит к увеличению диэлектрической проницаемости пространства между обкладками, что затрудняет прохождение электрического заряда, и, следовательно, снижает емкость.

Задание для закрепления: Конденсатор имеет емкость 20 мкФ и расстояние между обкладками 5 мм. При увеличении данного расстояния до 10 мм, как изменится емкость конденсатора?