Какой будет изменение заряда конденсатора, если его пластины раздвинуть с 5 мм до 12 мм при заданном напряжении

Chernaya_Roza

63

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся следующие формулы:

1. Ёмкость конденсатора:

\[C = \frac{{\varepsilon \cdot S}}{{d}} \]

где \(C\) - ёмкость конденсатора, \(\varepsilon\) - диэлектрическая проницаемость среды между пластинами, \(S\) - площадь пластин, \(d\) - расстояние между пластинами.

2. Заряд конденсатора:

\[Q = C \cdot U\]

где \(Q\) - заряд конденсатора, \(U\) - напряжение источника тока.

Теперь, когда у нас есть эти формулы, давайте решим задачу.

Шаг 1: Найдем исходную ёмкость конденсатора.

У нас нет данных о диэлектрической проницаемости \(\varepsilon\) и площади пластин \(S\), поэтому мы не можем найти точное значение ёмкости, но мы можем сохранить переменные в формуле:

\[C_{\text{исх}} = \frac{{\varepsilon \cdot S}}{{d_{\text{исх}}}} \]

где \(C_{\text{исх}}\) - исходная ёмкость конденсатора, \(d_{\text{исх}}\) - исходное расстояние между пластинами.

Шаг 2: Найдем новое расстояние между пластинами.

Дано, что пластины раздвинуты с 5 мм до 12 мм. Мы можем выразить это изменение как:

\[\Delta d = d_{\text{нов}} - d_{\text{исх}} = 12\, \text{мм} - 5\, \text{мм} = 7\, \text{мм} \]

где \(\Delta d\) - изменение расстояния между пластинами, \(d_{\text{нов}}\) - новое расстояние между пластинами.

Шаг 3: Выразим новую ёмкость конденсатора через переменные.

\[C_{\text{нов}} = \frac{{\varepsilon \cdot S}}{{d_{\text{нов}}}} \]

где \(C_{\text{нов}}\) - новая ёмкость конденсатора.

Шаг 4: Заменим значения в формуле для изменения заряда конденсатора.

Для этого нам нужно знать напряжение источника тока \(U\). Допустим, напряжение составляет 10 В (это всего лишь пример).

\[Q_{\text{нов}} = C_{\text{нов}} \cdot U \]

где \(Q_{\text{нов}}\) - изменение заряда конденсатора.

Остается только заменить значения переменных и рассчитать изменение заряда. Получившийся ответ будет понятен школьнику и подробно объяснен.

Примечание: Не забудьте указать единицы измерения в ответе.