Парафразируйте следующий 1) Как изменяется заряд на обкладках плоского воздушного конденсатора, если увеличивается

  • 33
Парафразируйте следующий

1) Как изменяется заряд на обкладках плоского воздушного конденсатора, если увеличивается расстояние между пластинами?
2) Как изменяется электроемкость плоского воздушного конденсатора, когда расстояние между пластинами увеличивается?
3) Что происходит с энергией электрического поля плоского воздушного конденсатора, когда расстояние между пластинами увеличивается?
4) Как изменяется разность потенциалов на обкладках плоского воздушного конденсатора при увеличении расстояния между пластинами?
Ляля
15
1) Если увеличивается расстояние между пластинами плоского воздушного конденсатора, то заряд на обкладках этого конденсатора не изменяется. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

В плоском воздушном конденсаторе заряды \(Q_1\) и \(Q_2\) на обкладках соответствующих пластин создают электрическое поле между ними. Электрическое поле существует благодаря разности потенциалов между пластинами и возникает наружное электрическое поле, равное и противоположно по направлению внутреннему электрическому полю. В результате этих двух полей, между пластинами возникает константное электрическое поле.

Установление электрического поля между пластинами происходит благодаря зарядам, разделенным между обкладками. Если изменить расстояние между пластинами, то воздействие на заряды не происходит и они остаются неизменными. Таким образом, изменение расстояния между пластинами не влияет на заряд, сохраняющийся на обкладках плоского воздушного конденсатора.

2) Если расстояние между пластинами плоского воздушного конденсатора увеличивается, то электроемкость этого конденсатора уменьшается. Давайте разберемся, почему это происходит.

Электроемкость \(C\) плоского воздушного конденсатора определяется формулой \(C = \dfrac{Q}{V}\), где \(Q\) - заряд на одной из обкладок, а \(V\) - разность потенциалов между обкладками. Мы уже установили, что заряд на обкладках не изменяется при увеличении расстояния между пластинами. Однако, разность потенциалов между обкладками обратно пропорциональна расстоянию между пластинами по формуле \(V = \dfrac{Ed}{\varepsilon_0}\), где \(E\) - модуль электрического поля, \(d\) - расстояние между пластинами, \(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная.

Таким образом, увеличение расстояния между пластинами приводит к увеличению разности потенциалов между обкладками и, следовательно, уменьшает электроемкость конденсатора по формуле \(C = \dfrac{Q}{V}\). Заряд остается неизменным, а разность потенциалов увеличивается, поэтому электроемкость плоского воздушного конденсатора уменьшается.

3) Когда расстояние между пластинами плоского воздушного конденсатора увеличивается, энергия электрического поля в конденсаторе уменьшается. Посмотрим, почему это происходит.

Энергия электрического поля \(U\) в плоском воздушном конденсаторе определяется формулой \(U = \dfrac{1}{2} C V^2\), где \(C\) - электроемкость конденсатора, \(V\) - разность потенциалов между обкладками. Мы уже установили, что электроемкость плоского воздушного конденсатора уменьшается при увеличении расстояния между пластинами. Также мы знаем, что разность потенциалов \(V\) увеличивается при увеличении расстояния.

Следовательно, при увеличении расстояния между пластинами энергия электрического поля \(U\) уменьшается, так как произведение электроемкости \(C\) на квадрат разности потенциалов \(V^2\) уменьшается. Таким образом, увеличение расстояния между пластинами приводит к уменьшению энергии электрического поля в плоском воздушном конденсаторе.

4) При увеличении расстояния между пластинами плоского воздушного конденсатора разность потенциалов на обкладках также увеличивается. Рассмотрим этот вопрос более подробно.

Разность потенциалов \(V\) на обкладках плоского воздушного конденсатора определяется формулой \(V = \dfrac{Ed}{\varepsilon_0}\), где \(E\) - модуль электрического поля, \(d\) - расстояние между пластинами, \(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная.

При увеличении расстояния \(d\) между пластинами, разность потенциалов \(V\) также увеличивается. Это происходит из-за обратной пропорциональности между разностью потенциалов и расстоянием между пластинами в формуле.

Таким образом, если увеличивается расстояние между пластинами плоского воздушного конденсатора, то разность потенциалов на обкладках также увеличивается.