Question

напруга на плоскому повітряному конденсаторі становила 22 в Конденсатор відєднали від джерела струму ,збільшили відстань між пластинами з 0.2 до 0.7 мм. і заповнили її слюдою.Чому дорівнюватиме різниця потенціалів між пластинами конденсатора?

Answer 1

1)

Рассмотрим воздушный конденсатор.

Его емкость

C₁ = ε₁·ε₀·S/d₁

Заряд на обкладках конденсатора:

q₁ = C₁·U₁ = ε₁·ε₀·S·U₁/d₁                (1)

2)

Рассмотрим слюдяной конденсатор.

Его емкость

C₂ = ε₂·ε₀·S/d₂

Заряд на обкладках конденсатора:

q₂ = С₂·U₂ = ε₂·ε₀·S·U₂/d₂           (2)

3)

Поскольку конденсатор был отключен от сети, то ЗАРЯД на нем сохранился:

q₁ = q₂

Приравниваем формулы (2) и (1):

ε₂·ε₀·S·U₂/d₂ = ε₁·ε₀·S·U₁/d₁

После сокращения имеем:

ε₂·U₂/d₂ = ε₁·U₁/d₁

Отсюда:

U₂ = (ε₁/ε₂)·(d₂/d₁)·U₁

U₂ = (1/6)·(0,7/0,2)·22 ≈ 13 В

Здесь диэлектрическая проницаемость воздуха ε₁=1, диэлектрическая проницаемость слюды   ε₂=6.

Расстояния между пластинами мы не переводим в СИ, поскольку здесь ОТНОШЕНИЕ величин.