50) Изменится ли следующее при сближении пластин конденсатора на некоторое расстояние, которые были заряжены

Тема урока: Изменение характеристик конденсатора при сближении пластин

Объяснение: При сближении пластин конденсатора на некоторое расстояние, которые были заряжены до некоторой разности потенциалов и оставлены подключенными к источнику тока, происходят следующие изменения:

а) Заряд на обкладках конденсатора: Заряд на обкладках конденсатора не изменится, так как заряд является характеристикой конденсатора, связанной с его емкостью и разностью потенциалов между обкладками.

б) Электроемкость конденсатора: Электроемкость конденсатора изменится. При сближении пластин, расстояние между обкладками уменьшается, что приводит к увеличению емкости конденсатора. Формула для емкости конденсатора: C = ε₀ * (S / d), где С - емкость, ε₀ - электрическая постоянная, S - площадь пластин, d - расстояние между пластинами.

в) Энергия электрического поля: Энергия электрического поля изменится. При сближении пластин, энергия электрического поля увеличится. Формула для энергии электрического поля: U = (1/2) * C * V², где U - энергия, С - емкость, V - разность потенциалов между обкладками.

г) Разность потенциалов на обкладках: Разность потенциалов на обкладках конденсатора не изменится. При сближении пластин, разность потенциалов между обкладками остается постоянной.

Пример: При сближении пластин конденсатора с разностью потенциалов 10 В и электроемкостью 5 Ф на расстояние в 2 раза, найдите изменения следующих характеристик:
а) Заряд на обкладках конденсатора.
б) Электроемкость конденсатора.
в) Энергия электрического поля.
г) Разность потенциалов на обкладках конденсатора.

Совет: Для лучшего понимания изменений в конденсаторе при сближении пластин, рекомендуется понять связь между различными характеристиками конденсатора и использовать основные формулы, связанные с электрическими конденсаторами.

Упражнение: Конденсатор имеет электроемкость 10 мкФ и заряжается до разности потенциалов 100 В. Если пластины конденсатора сблизить до 1/3 исходного расстояния, как изменятся следующие характеристики конденсатора:
а) Заряд на обкладках конденсатора.
б) Электроемкость конденсатора.
в) Энергия электрического поля.
г) Разность потенциалов на обкладках конденсатора.