Как изменится электроёмкость плоского конденсатора и разность потенциалов между его пластинами после погружения

Для начала, нам необходимо рассмотреть, как влияет погружение плоского конденсатора в керосин на его электроёмкость и разность потенциалов между пластинами.

Электроёмкость конденсатора (С) определяется формулой:

\[C = \frac{Q}{V}\]

где Q - заряд пластин, V - разность потенциалов между пластинами.

Из условия задачи известно, что заряд пластин остался неизменным и составляет \(10^{-8}\) Кл. Таким образом, значение заряда пластин (Q) остаётся неизменным и равняется \(10^{-8}\) Кл.

До погружения в керосин разность потенциалов (V) между пластинами была равна 10 В.

Теперь рассмотрим как влияет керосин на величину разности потенциалов между пластинами. Из условия задачи известно, что напряжённость электрического поля в керосине в два раза меньше, чем в воздухе.

Напряжённость электрического поля (E) связана с разностью потенциалов (V) следующим образом:

\[E = \frac{V}{d}\]

где d - расстояние между пластинами конденсатора.

Уровень электрического поля зависит от величины разности потенциалов и расстояния между пластинами.

Поскольку величина электрического поля в керосине в два раза меньше, чем в воздухе, то разность потенциалов (V) между пластинами также будет уменьшаться в два раза.

Таким образом, после погружения плоского конденсатора в керосин, разность потенциалов (V) между пластинами будет равна 10/2 = 5 В.

Теперь рассмотрим влияние погружения в керосин на электроёмкость конденсатора.

Величина электроёмкости (C) конденсатора также зависит от расстояния между пластинами (d) с помощью формулы:

\[C = \frac{\epsilon_0 \cdot \epsilon_r \cdot A}{d}\]

где \(\epsilon_0\) - электрическая постоянная (8.85·10^-12 Ф/м), \(\epsilon_r\) - относительная диэлектрическая проницаемость среды (для керосина \(\epsilon_r\) = 2), A - площадь пластин.

Из данной формулы видно, что электроёмкость (C) обратно пропорциональна расстоянию (d) между пластинами. Таким образом, при погружении в керосин расстояние (d) между пластинами уменьшится в два раза, так как напряжённость электрического поля станет в два раза меньше.

Следовательно, электроёмкость конденсатора возрастет в два раза.

Итак, после погружения плоского конденсатора в керосин, электроёмкость (C) увеличится в два раз изначальной величины и будет равна \(2 \cdot \frac{10^{-8}}{5} = 4 \cdot 10^{-9}\) Ф.

А разность потенциалов (V) между пластинами составит 5 В.