Question

Найди, насколько увеличится заряд плоского конденсатора при уменьшении расстояния между его пластинами, разделёнными воздухом, с d1=8 мм до d2=2 мм. Площадь обкладок S=160 см², конденсатор подключён к источнику тока с постоянным напряжением U=7.9 В.

Answer 1

Дано: d1 = 8 мм = 0.008 м, d2 = 2 мм = 0.002 м, S = 160 см² = 0.016 м², U = 7.9 В.

Найти: ΔQ.

Решение:
Емкость конденсатора выражается формулой C = ε₀*S/d, где ε₀ - диэлектрическая проницаемость воздуха (ε₀ ≈ 8.85*10^(-12) Ф/м).
Тогда заряд на пластинах конденсатора Q = C*U.
При изменении расстояния между пластинами заряд на пластинах изменяется пропорционально изменению емкости конденсатора.

ΔQ = Q2 - Q1 = C2*U - C1*U = ε₀*S/d2*U - ε₀*S/d1*U = ε₀*S*U*(1/d2 - 1/d1).

Подставляем данные:
ΔQ = 8.85*10^(-12) * 0.016 * 7.9 * (1/0.002 - 1/0.008) = 8.85*10^(-12) * 0.016 * 7.9 * (500 - 125) = 8.85*10^(-12) * 0.016 * 7.9 * 375 ≈ 4.19*10^(-12) Кл.

Ответ: ΔQ ≈ 4.19*10^(-12) Кл.