Плоский воздушный конденсатор был заряжен до разности потенциалов 100 В. После того как его отключили от источника напряжения, расстояние между пластинами увеличили в пять раз. Какова будет разность потенциалов на обкладках конденсатора после их раздвижения?

Физика 8 класс Электрические цепи и конденсаторы плоский воздушный конденсатор разность потенциалов расстояние между пластинами заряд конденсатора физика 8 класс Новый

Чтобы понять, как изменится разность потенциалов на обкладках конденсатора после увеличения расстояния между пластинами, давайте рассмотрим несколько важных моментов.

Шаг 1: Понимание работы конденсатора

• Конденсатор состоит из двух пластин, между которыми накапливается заряд.
• Разность потенциалов (напряжение) между пластинами определяется формулой: U = Q / C, где U - напряжение, Q - заряд, C - емкость конденсатора.

Шаг 2: Емкость конденсатора

• Емкость плоского конденсатора определяется формулой: C = ε * S / d, где ε - диэлектрическая проницаемость, S - площадь пластин, d - расстояние между ними.
• Когда конденсатор отключен от источника напряжения, заряд Q остается постоянным.

Шаг 3: Изменение расстояния между пластинами

• В данной задаче расстояние между пластинами увеличивается в 5 раз, то есть d становится 5d.
• Так как емкость C обратно пропорциональна расстоянию d, то при увеличении d емкость уменьшится: C' = ε * S / (5d) = C / 5.

Шаг 4: Новое напряжение

• Теперь, когда емкость уменьшилась, мы можем найти новое напряжение U' с помощью формулы U' = Q / C'.
• Так как заряд Q остается постоянным, подставим C': U' = Q / (C / 5) = 5 * (Q / C) = 5U.

Шаг 5: Подсчет нового напряжения

• Исходное напряжение U было 100 В.
• Следовательно, новое напряжение U' будет: U' = 5 * 100 В = 500 В.

Ответ: После увеличения расстояния между пластинами в пять раз, разность потенциалов на обкладках конденсатора станет 500 В.