Question

К обкладкам плоского конденсатора, одна из которых заземлена, приложено напряжение U = 100 В. В воздушный зазор шириной d — 4 см между обкладками вдвигается незаряженная тонкая металлическая пластина на рас-стоянии l = 3 см от заземленной обкладки. Определить потенциал пластины и напряженность поля по обе стороны от нее. Изменится ли емкость конденсатора?

Answer 1

Дано:
Напряжение между обкладками конденсатора (U) = 100 В
Ширина воздушного зазора (d) = 4 см = 0.04 м
Расстояние от пластины до заземленной обкладки (l) = 3 см = 0.03 м

Найти:
1. Потенциал металлической пластины.
2. Напряженность поля по обе стороны от пластины.
3. Изменится ли емкость конденсатора.

Решение:
1. Потенциал пластины равен напряжению между обкладками конденсатора: 100 В.

2. Напряженность поля (E) в воздушном зазоре равна напряжению, деленному на расстояние:
E = U / d = 100 В / 0.04 м = 2500 В/м.

3. Напряженность поля (E') внутри конденсатора на расстоянии l от заземленной обкладки также равна напряжению, деленному на расстояние:
E' = U / l = 100 В / 0.03 м = 3333.33 В/м.

Емкость конденсатора увеличится из-за добавления металлической пластины.

Ответ:
1. Потенциал металлической пластины: 100 В.
2. Напряженность поля в воздушном зазоре: 2500 В/м.
3. Напряженность поля внутри конденсатора на расстоянии 3 см от заземленной обкладки: 3333.33 В/м.
4. Емкость конденсатора увеличится.