Дано:
Напряжение U = 1 кВ = 1000 В
Емкость конденсатора C = 5 пФ = 5*10^(-12) Ф
Найти:
Изменение заряда на обкладках и энергии конденсатора при уменьшении расстояния между обкладками в три раза.
Решение:
Заряд на конденсаторе определяется как Q = C * U.
Энергия конденсатора выражается формулой E = 1/2 * C * U^2.
При уменьшении расстояния между обкладками в три раза, емкость конденсатора увеличится в 9 раз (C' = 9C), так как C ~ S/d (S - площадь обкладок, d - расстояние между ними).
Новый заряд на конденсаторе будет Q' = C' * U = 9C * U = 9Q.
Изменение заряда составит ΔQ = Q' - Q = 8Q.
Новая энергия конденсатора будет E' = 1/2 * C' * U^2 = 1/2 * 9C * U^2 = 9E.
Изменение энергии будет ΔE = E' - E = 8E.
Ответ:
При уменьшении расстояния между обкладками конденсатора в три раза, изменение заряда на обкладках составит 8Q, а изменение энергии конденсатора - 8E.