Вопрос школьника
На пластинах плоского конденсатора равномерно распределён электрический заряд плотностью σ = 0,2 мкКл/м2. Расстояние между пластинами d = 1 мм. На сколько изменится разность потенциалов на обкладках конденсатора, если расстояние между пластинами увеличить в три раза
Ответ от учителя
Разность потенциалов на обкладках плоского конденсатора можно вычислить по формуле:
V = Ed,
где E — напряженность электрического поля, d — расстояние между пластинами.
Напряженность электрического поля внутри плоского конденсатора равна:
E = σ/ε0,
где σ — плотность заряда на пластинах, ε0 — электрическая постоянная.
Подставляя значения, получаем:
E = 0,2 мкКл/м2 / 8,85 * 10^-12 Ф/м = 22,6 В/м.
Тогда разность потенциалов на обкладках конденсатора до изменения расстояния между пластинами равна:
V1 = Ed = 22,6 В/м * 0,001 м = 0,0226 В.
Если расстояние между пластинами увеличить в три раза, то новое расстояние будет равно:
d2 = 3 * d = 3 * 0,001 м = 0,003 м.
Тогда новая разность потенциалов на обкладках конденсатора будет равна:
V2 = E * d2 = 22,6 В/м * 0,003 м = 0,0678 В.
Изменение разности потенциалов на обкладках конденсатора будет равно:
ΔV = V2 — V1 = 0,0678 В — 0,0226 В = 0,0452 В.
Таким образом, если расстояние между пластинами плоского конденсатора увеличить в три раза, то разность потенциалов на его обкладках увеличится на 0,0452 В.
