Используя условие задачи, установите соответствия величин из левого столбца таблицы с их изменениями в правом столбце. Плоский воздушный конденсатор зарядили до некоторой разности потенциалов и оставили подключенным к источнику тока. При сближении пластин конденсатора на некоторое расстояние.
Величина А. заряд на обкладках конденсатора
1) увеличивается Б. электроемкость конденсатора 2) уменьшается В. энергия электрического поля 3) не изменяется Г. разность потенциалов на обкладках
А. заряд на обкладках конденсатора - 3) не изменяется Б. электроемкость конденсатора - 1) увеличивается В. энергия электрического поля - 2) уменьшается Г. разность потенциалов на обкладках - 3) не изменяется
При сближении пластин конденсатора на некоторое расстояние, электроемкость конденсатора увеличится, так как расстояние между пластинами уменьшится, что приведет к увеличению емкости. Заряд на обкладках конденсатора останется неизменным, так как общий заряд в системе сохраняется. Энергия электрического поля уменьшится, так как при сближении пластин уменьшается разность потенциалов между ними, что приводит к уменьшению энергии поля.
В данной задаче важно учитывать, что плоский воздушный конденсатор остается подключенным к источнику тока. Это означает, что разность потенциалов на обкладках конденсатора остается постоянной. Рассмотрим, как изменяются различные величины при сближении пластин конденсатора:
А. Заряд на обкладках конденсатора
Поскольку конденсатор остается подключенным к источнику тока, разность потенциалов ( V ) остается постоянной. Однако, при сближении пластин увеличивается электроемкость ( C ) конденсатора, так как ( C = \frac{\varepsilon_0 \cdot S}{d} ), где ( \varepsilon_0 ) — электрическая постоянная, ( S ) — площадь пластин, а ( d ) — расстояние между пластинами. При уменьшении ( d ), ( C ) увеличивается. Поскольку ( Q = C \cdot V ), то заряд ( Q ) на обкладках тоже увеличивается.
Б. Электроемкость конденсатора
Как уже упомянуто, электроемкость ( C = \frac{\varepsilon_0 \cdot S}{d} ). При уменьшении расстояния ( d ), ( C ) увеличивается.
В. Энергия электрического поля
Энергия электрического поля конденсатора выражается формулой ( W = \frac{Q^2}{2C} ) или ( W = \frac{1}{2} C V^2 ). Поскольку ( V ) остается постоянным, а ( C ) увеличивается, то энергия ( W ) также увеличивается.
Г. Разность потенциалов на обкладках
При условии, что конденсатор подключен к источнику тока, разность потенциалов ( V ) остается постоянной.
Таким образом, соответствия следующие:
