Какой стал заряд на обкладках конденсатора после уменьшения расстояния между ними в 3 раза при постоянном напряжении

Тема урока: Переменные конденсатора и энергия электрического поля

Пояснение:
Для решения данной задачи нам потребуется использовать формулу, связывающую заряд (Q), емкость (C) и напряжение (U) на конденсаторе: Q = C * U.

В данном случае, у нас исходно задано напряжение U = 1000 В и емкость C1 = 5 пФ конденсатора до изменения расстояния между обкладками.
Теперь, если расстояние между обкладками уменьшилось в 3 раза, это означает, что новая емкость (С2) будет равна: С2 = 1/9 * C1.

Для определения измененного заряда на обкладках конденсатора после уменьшения расстояния, мы можем использовать формулу Q2 = C2 * U. Подставляя значения, получаем:
Q2 = (1/9 * C1) * U.

Для определения изменения энергии электрического поля (ΔW) мы можем использовать формулу ΔW = 1/2 * C2 * U^2 - 1/2 * C1 * U^2. Подставляя значения, получаем:
ΔW = 1/2 * (1/9 * C1) * U^2 - 1/2 * C1 * U^2.

Пример:
Задача: Какой стал заряд на обкладках конденсатора после уменьшения расстояния между ними в 3 раза при постоянном напряжении U = 1000 В и емкости С1 = 5 пФ?

Решение:
Исходный заряд на обкладках конденсатора составляет Q1 = C1 * U = 5 пФ * 1000 В = 5000 пКл.
После уменьшения расстояния между обкладками в 3 раза, новая емкость С2 = (1/9) * C1 = (1/9) * 5 пФ = 5/9 пФ.
Значит, измененный заряд на обкладках конденсатора будет Q2 = C2 * U = (5/9 пФ) * 1000 В = 5000/9 пКл.

Совет: Для лучшего понимания концепции конденсаторов и электрического поля, рекомендуется изучить основные формулы и связи между различными переменными конденсатора.

Задача на проверку:
Если емкость конденсатора увеличилась в 4 раза, а напряжение на нем осталось постоянным и составляет 200 В, определите изменение заряда и энергии электрического поля. (Дано: исходный заряд Q1 = 6 пКл, емкость C1 = 2 пФ)