Как изменится ёмкость плоского воздушного конденсатора с квадратными обкладками, который погрузили в воду, если известно, что расстояние между обкладками равно d=12 мм, площадь каждой обкладки S=25 2мм, и изначально конденсатор находился в воздухе?

Физика 10 класс Темы: Электрические цепи и конденсаторы емкость конденсатора плоский воздушный конденсатор обкладки конденсатора влияние воды на ёмкость расстояние между обкладками площадь обкладок физика 10 класс изменение емкости конденсатор в воде свойства диэлектриков Новый

Чтобы понять, как изменится ёмкость плоского воздушного конденсатора, когда он погружён в воду, необходимо рассмотреть основные понятия, связанные с ёмкостью конденсаторов и влиянием диэлектриков на эту ёмкость.

1. Определение ёмкости конденсатора:

Ёмкость плоского конденсатора определяется по формуле:

C = ε * (S / d),

где:

• C - ёмкость конденсатора;
• ε - диэлектрическая проницаемость вещества между обкладками;
• S - площадь каждой обкладки;
• d - расстояние между обкладками.

2. Ёмкость в воздухе:

В воздухе диэлектрическая проницаемость ε равна ε0 (приблизительно 8.85 * 10^-12 Ф/м). Таким образом, ёмкость конденсатора в воздухе будет:

C0 = ε0 * (S / d).

3. Ёмкость в воде:

Когда конденсатор погружается в воду, диэлектрическая проницаемость ε изменяется. Для воды ε примерно равно 80ε0. Поэтому ёмкость конденсатора в воде будет:

Cвода = ε * (S / d) = 80ε0 * (S / d).

4. Сравнение ёмкости:

Теперь мы можем сравнить ёмкость конденсатора в воздухе и в воде:

• Cвода = 80 * C0.

Это означает, что ёмкость конденсатора в воде будет в 80 раз больше, чем в воздухе.

5. Итог:

Таким образом, когда конденсатор с площадью обкладок 25 см² и расстоянием между обкладками 12 мм погружается в воду, его ёмкость увеличивается в 80 раз по сравнению с ёмкостью в воздухе.