Изменится ли сила взаимодействия между пластинами, если посередине поместить незаряженную металлическую пластину толщиной d? Рассмотреть два случая (см. выше): а) U = const, б) Q = const.
Ответы
Ответ:
а) когда потенциал (U) между пластинами остается постоянным, и б) когда заряд (Q) на пластинах остается постоянным.
а) При постоянном потенциале (U) между пластинами:
Если вы поместите незаряженную металлическую пластину толщиной (d) посередине, она будет экранировать электростатическое поле между пластинами. Это означает, что сила взаимодействия между пластинами изменится.
В электростатическом приближении сила взаимодействия (F) между пластинами пропорциональна напряженности электрического поля (E) между ними. Когда металлическая пластина помещается посередине, она создает равные, но противоположные заряды на своих поверхностях. Эти заряды создают электрическое поле, направленное в противоположную сторону полю, создаваемому исходными пластинами. Таким образом, поле между пластинами уменьшается, и сила взаимодействия между ними уменьшается.
б) При постоянном заряде (Q) на пластинах:
Если вы поместите незаряженную металлическую пластину толщиной (d) посередине, то заряд на исходных пластинах останется неизменным (поскольку металлическая пластина незаряжена). В этом случае сила взаимодействия между пластинами также изменится.
Сила взаимодействия между пластинами, обладающими зарядом (Q), зависит от величины заряда и расстояния между ними. При помещении незаряженной металлической пластины посередине расстояние между пластинами увеличивается, поскольку толщина металлической пластины (d) добавляется к изначальному расстоянию между пластинами. Следовательно, сила взаимодействия между пластинами будет уменьшаться, так как расстояние между заряженными пластинами увеличивается.
Таким образом, в обоих случаях, как при постоянном потенциале (U), так и при постоянном заряде (Q), сила взаимодействия между пластинами изменится при помещении незаряженной металлической пластины толщиной (d) посередине.