Какие изменения возникнут с зарядом конденсатора, разностью потенциалов между обкладками, напряженностью электрического поля и запасенной энергией, если пластинка из диэлектрика с диэлектрической проницаемостью E будет плотно вдвигаться между обкладками заряженного конденсатора? Рассмотрите случаи, когда конденсатор а) отключен от источника питания; б) подключен к источнику питания.
Solnechnyy_Zaychik
При вдвигании пластинки из диэлектрика между обкладками заряженного конденсатора возникают следующие изменения:
а) Когда конденсатор отключен от источника питания:
1. Заряд конденсатора (Q) остается неизменным. Во время вдвигания пластинки заряд не покидает конденсатор, так как он размещен внутри замкнутой системы.
2. Разность потенциалов между обкладками конденсатора (U) увеличивается, поскольку добавление диэлектрика между пластинками уменьшает электрическое поле между ними, а значит, для сохранения заряда, напряжение должно увеличиться.
3. Напряженность электрического поля (E) уменьшается, так как вставка диэлектрика с диэлектрической проницаемостью E между обкладками приводит к уменьшению электрического поля на данном участке.
4. Запасенная энергия конденсатора (W) увеличивается. При вдвигании пластинки уменьшается емкость конденсатора (С), однако, так как разность потенциалов увеличивается, общая энергия конденсатора увеличивается.
б) Когда конденсатор подключен к источнику питания:
1. Заряд конденсатора (Q) будет изменяться. Во время вдвигания пластинки заряд будет перераспределяться между обкладками конденсатора в соответствии с изменениями емкости.
2. Разность потенциалов между обкладками конденсатора (U) может либо увеличиваться, либо уменьшаться в зависимости от зарядности диэлектрика и его диэлектрической проницаемости.
3. Напряженность электрического поля (E) также будет изменяться в зависимости от зарядности и диэлектрической проницаемости диэлектрика.
4. Запасенная энергия конденсатора (W) будет изменяться. При вдвигании пластинки изменяется емкость конденсатора (C), что приводит к изменению запасенной энергии в конденсаторе.
Важно отметить, что конкретные значения изменений могут быть рассчитаны с использованием уравнений, связывающих емкость, заряд, напряжение и электрическое поле.
а) Когда конденсатор отключен от источника питания:
1. Заряд конденсатора (Q) остается неизменным. Во время вдвигания пластинки заряд не покидает конденсатор, так как он размещен внутри замкнутой системы.
2. Разность потенциалов между обкладками конденсатора (U) увеличивается, поскольку добавление диэлектрика между пластинками уменьшает электрическое поле между ними, а значит, для сохранения заряда, напряжение должно увеличиться.
3. Напряженность электрического поля (E) уменьшается, так как вставка диэлектрика с диэлектрической проницаемостью E между обкладками приводит к уменьшению электрического поля на данном участке.
4. Запасенная энергия конденсатора (W) увеличивается. При вдвигании пластинки уменьшается емкость конденсатора (С), однако, так как разность потенциалов увеличивается, общая энергия конденсатора увеличивается.
б) Когда конденсатор подключен к источнику питания:
1. Заряд конденсатора (Q) будет изменяться. Во время вдвигания пластинки заряд будет перераспределяться между обкладками конденсатора в соответствии с изменениями емкости.
2. Разность потенциалов между обкладками конденсатора (U) может либо увеличиваться, либо уменьшаться в зависимости от зарядности диэлектрика и его диэлектрической проницаемости.
3. Напряженность электрического поля (E) также будет изменяться в зависимости от зарядности и диэлектрической проницаемости диэлектрика.
4. Запасенная энергия конденсатора (W) будет изменяться. При вдвигании пластинки изменяется емкость конденсатора (C), что приводит к изменению запасенной энергии в конденсаторе.
Важно отметить, что конкретные значения изменений могут быть рассчитаны с использованием уравнений, связывающих емкость, заряд, напряжение и электрическое поле.
Знаешь ответ?