Какая работа А должна быть выполнена для раздвижения пластин конденсатора подключенного к источнику с ЭДС

Чтобы раздвинуть пластины конденсатора подключенного к источнику с ЭДС E, от расстояния d1 до расстояния d2, если перед раздвиганием пластины отключены от источника, необходимо выполнить следующую работу:

1. Вначале определим формулу для работы, которую нужно выполнить. Работа (W) равна разности энергии хранения конденсатора (U):

\[W = U_2 - U_1\]

где \(U_2\) - энергия хранения конденсатора при расстоянии \(d_2\), \(U_1\) - энергия хранения конденсатора при расстоянии \(d_1\).

2. Воспользуемся формулой для энергии хранения конденсатора. Энергия хранения конденсатора (U) выражается через емкость (C) и напряжение (V):

\[U = \frac{1}{2}CV^2\]

3. Зная, что емкость конденсатора остается постоянной, а напряжение на конденсаторе равно ЭДС источника (E), можем записать формулу для энергии хранения конденсатора:

\[U = \frac{1}{2}CE^2\]

4. Окончательно, подставим полученные значения в формулу для работы:

\[W = \frac{1}{2}CE^2_2 - \frac{1}{2}CE^2_1\]

5. Теперь, чтобы указать площадь пластины конденсатора, мы можем использовать формулу для емкости (C) конденсатора:

\[C = \frac{\varepsilon_0S}{d}\]

где \(\varepsilon_0\) - диэлектрическая постоянная, \(S\) - площадь пластин конденсатора, \(d\) - расстояние между пластинами конденсатора.

Отсюда можно выразить площадь пластины конденсатора:

\[S = \frac{Cd}{\varepsilon_0}\]

Таким образом, чтобы выполнить раздвижение пластин конденсатора от расстояния \(d_1\) до расстояния \(d_2\) при отключенном источнике, необходимо выполнить работу \(W\) и площадь пластины конденсатора \(S\) будет равна \(\frac{Cd}{\varepsilon_0}\).