На сколько изменится вместимость плоского конденсатора при увеличении расстояния между пластинами в 2 раза и уменьшении

Предмет вопроса: Вместимость плоского конденсатора

Пояснение: Вместимость плоского конденсатора определяется его геометрическими характеристиками, такими как площадь пластин и расстояние между ними. Формула для расчета вместимости конденсатора выглядит следующим образом:

C = ε₀ * S / d,

где С - вместимость конденсатора, ε₀ - электрическая постоянная в вакууме (ε₀ ≈ 8,854 * 10⁻¹² Ф/м), S - площадь пластин и d - расстояние между пластинами.

В данной задаче нужно найти изменение вместимости плоского конденсатора при изменении расстояния между пластинами и их рабочей площади. Первым шагом увеличим расстояние между пластинами в 2 раза:

d" = 2d.

Затем уменьшим рабочую площадь пластин в 3 раза:

S" = (1/3)S.

Подставим новые значения в формулу для вместимости конденсатора и сравним со старой вместимостью:

C" = ε₀ * S" / d" = ε₀ * ((1/3)S) / (2d) = (1/6) * (ε₀S / d) = (1/6)C.

Таким образом, вместимость плоского конденсатора уменьшится в 6 раз.

Совет: Для лучшего понимания работы плоского конденсатора и его вместимости, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями электростатики, такими как электрическое поле, заряд и потенциал. Изучение этих концепций поможет понять важность геометрических характеристик плоского конденсатора.

Закрепляющее упражнение: Плоский конденсатор имеет вместимость 10 мкФ, площадь каждой пластины составляет 5 см², а расстояние между пластинами равно 2 мм. Найдите заряд конденсатора. (Ответ: 20 мКл)