Дано:
- Начальное расстояние между пластинами d1 = 2 см = 0,02 м.
- Начальная разность потенциалов U1 = 100 В.
- Конечное расстояние между пластинами d2 = 8 см = 0,08 м.
Найти: новую разность потенциалов U2 при увеличении расстояния между пластинами до d2, не изменяя заряда.
Решение:
Напряженность электрического поля E в плоском конденсаторе можно выразить как:
E = U / d,
где U - разность потенциалов, а d - расстояние между пластинами.
Сначала найдем напряженность электрического поля E1 при начальном расстоянии d1 и разности потенциалов U1:
E1 = U1 / d1 = 100 / 0,02 = 5000 В/м.
При неизменном заряде, если мы увеличим расстояние между пластинами, напряженность электрического поля останется такой же, так как заряд остается постоянным. Теперь мы можем выразить новую разность потенциалов U2 при новом расстоянии d2:
U2 = E1 * d2.
Теперь подставим значения:
U2 = 5000 * 0,08.
Выполним вычисления для U2:
U2 = 400 В.
Ответ:
Разность потенциалов между пластинами при расстоянии 8 см составит 400 В.