а) Как изменится энергия заряженного конденсатора при увеличении промежутка между его пластинами в случае, если

Добрая_Ведьма

70

а) Если заряженный конденсатор не подключен к источнику электрического тока, то его энергия изменяться не будет при увеличении промежутка между пластинами. Это связано с тем, что энергия конденсатора определяется только его зарядом и напряжением между пластинами, а не геометрическими параметрами.

Энергия $E$ заряженного конденсатора определяется следующей формулой:

$$E=\frac{1}{2}C{U}^2$$

где $C$ - емкость конденсатора, $U$ - напряжение между пластинами.

В данном случае, если промежуток между пластинами увеличивается, то емкость $C$ конденсатора будет уменьшаться, но напряжение $U$ останется неизменным. Поскольку энергия пропорциональна квадрату напряжения и обратно пропорциональна емкости, то эти изменения компенсируют друг друга и общая энергия конденсатора не изменится.

б) Если заряженный конденсатор подключен к источнику электрического тока, то его энергия будет изменяться при увеличении промежутка между пластинами. В данном случае, увеличение промежутка между пластинами приведет к увеличению емкости конденсатора $C$, а следовательно, изменению его энергии $E$.

При подключении конденсатора к источнику электрического тока, его заряд $Q$ определяется следующей формулой:

$$Q=CU$$

где $Q$ - заряд конденсатора, $C$ - емкость конденсатора, $U$ - напряжение между пластинами.

Энергия $E$ заряженного конденсатора связана с его зарядом следующим образом:

$$E=\frac{1}{2}QU$$

При увеличении промежутка между пластинами и соответствующем увеличении емкости $C$, заряд $Q$ останется неизменным, так как он зависит только от напряжения $U$ и емкости $C$. Таким образом, при увеличении емкости, энергия конденсатора $E$ увеличится пропорционально.

То есть, при условии подключения конденсатора к источнику электрического тока, увеличение промежутка между его пластинами приведет к увеличению энергии заряженного конденсатора.