Во сколько раз увеличится емкость системы, состоящей из двух параллельно соединенных одинаковых воздушных конденсаторов, если один из них заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 5?
от

1 Ответ

Дано:
- Емкость одного воздухового конденсатора C0.
- Диэлектрическая проницаемость ε = 5.

Найти: во сколько раз увеличится емкость системы, если один из двух одинаковых конденсаторов заполнить диэлектриком.

Решение:
Сначала найдем емкость конденсаторов. Емкость конденсатора без диэлектрика выражается как:

C0 = ε0 * S / d,

где ε0 - электрическая постоянная, S - площадь пластин, d - расстояние между пластинами.

Теперь рассмотрим систему из двух параллельно соединенных конденсаторов. Один из них будет с воздухом (C0), а другой с диэлектриком (C):

C = ε * C0 = 5 * C0.

При параллельном соединении емкости складываются:

C_total = C0 + C = C0 + 5 * C0 = 6 * C0.

Таким образом, первоначальная емкость системы без диэлектрика (2 конденсатора с воздухом) составляла:

C_total_initial = C0 + C0 = 2 * C0.

Теперь найдем, во сколько раз увеличилась емкость:

Увеличение емкости = C_total / C_total_initial = (6 * C0) / (2 * C0) = 3.

Ответ:
Емкость системы увеличится в 3 раза.
от