Какие изменения произойдут с зарядом конденсатора, разностью потенциалов между обкладками, напряженностью

Тема занятия: Изменения в конденсаторе при вставлении диэлектрика

Инструкция: Вставка пластинки диэлектрика в заряженный конденсатор приводит к изменениям в различных параметрах конденсатора. Рассмотрим каждый случай отдельно:

а) Конденсатор не подключен к источнику электрического напряжения:
При вставке диэлектрика, заряд конденсатора не меняется, так как конденсатор не соединен с источником электрического напряжения. Однако, поскольку диэлектрик обладает диэлектрической проницаемостью E, емкость конденсатора увеличивается в E раз. Таким образом, новая емкость будет равна С * E, где С - исходная емкость конденсатора.

б) Конденсатор подключен к источнику электрического напряжения:
При вставке диэлектрика, заряд на обкладках конденсатора остаётся неизменным. Однако, так как диэлектрик обладает диэлектрической проницаемостью E, напряжение между обкладками конденсатора уменьшается в E раз, а разность потенциалов между обкладками будет равна исходному значению, деленному на E.
Напряженность электрического поля в диэлектрике также изменится: она уменьшится в E раз.
Запасенная энергия конденсатора увеличится в E раз по сравнению с исходным значением.

Совет: Чтобы лучше понять эти изменения, рекомендуется ознакомиться с основами электростатики и понимать, что диэлектрик между обкладками изменяет емкость конденсатора и связанные с этим параметры.

Задача на проверку: В заряженный конденсатор емкостью 10 мкФ, заряженный до напряжения 100 В, вставляется пластинка диэлектрика с диэлектрической проницаемостью 5. Какие изменения произойдут: а) с емкостью конденсатора; б) с разностью потенциалов между обкладками; в) с напряженностью электрического поля в диэлектрике; г) с запасенной энергией конденсатора?