Меню

Увеличили расстояние между пластинами что произошло при этом с напряжением



Увеличили расстояние между пластинами что произошло при этом с напряжением

Плоский конденсатор отключили от источника тока, а затем уменьшили расстояние между его пластинами. Как изменили при этом заряд на обкладках конденсатора, электроемкость конденсатора и напряжение на его обкладках? (Краевыми эффектами пренебречь, считая пластины конденсатора большими. Диэлектрическую проницаемость воздуха принять равной 1.)

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Заряд конденсатора Электроёмкость Напряжение на обкладках

Поскольку конденсатор отключен от источника, при изменении расстояния между пластинами заряд конденсатора никак не изменяется. Электроемкость плоского конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между пластинами: C= дробь, числитель — \varepsilon _<0 data-lazy-src=

Источник

Физический портал для школьников и абитуриентов

Вы здесь

Как меняется разность потенциалов между пластинами при увеличении расстояния между ними?

Практикум абитуриента. Напряженность, напряжение, потенциал

Задача 4. Две одинаковые параллельные пластины имеют заряды $+q$ и $–q$. Как меняется разность потенциалов $U$ между пластинами при увеличении расстояния $d$ между ними? Нарисуйте график зависимости $U$ от $d$.

Решение.

Пока расстояние между пластинами значительно меньше их размеров, такую систему можно считать плоским конденсатором. Тогда

напряжение линейно растет с расстоянием (начальный участок на рисунке).

Это соответствует тому, что напряженность поля

Как только расстояние между пластинами становится сравнимым с размерами пластин, электрическое поле появляется и вне пространства между пластинами. Тогда становятся существенными так называемые краевые эффекты, и зависимость потенциала от расстояния – довольно сложная. Однако качественно ясно, что, вследствие ослабления поля в области между пластинами, напряжение будет расти медленнее, чем по линейному закону (средний участок на рисунке).

Читайте также:  Точках сечения возникают максимальные напряжения

При дальнейшем увеличении расстояния между пластинами оно станет много больше их размеров. Тогда каждую пластину уже можно считать изолированным телом, и ее потенциал

где $C_0$ – емкость уединенной пластины.

Таким образом, при очень больших расстояниях разность потенциалов перестает зависеть от расстояния между пластинами (график зависимости $U$ от $d$. на рисунке имеет горизонтальную асимптоту).

Краевые эффекты часто оказываются существенными при решении электростатических задач, связанных с законом сохранения энергии, рассмотрим, например, такой вариант ускорителя электронов.

Источник

Увеличили расстояние между пластинами что произошло при этом с напряжением

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ.

ЗАДАЧА 6.

Как изменятся напряженность электрического поля, напряжение и энергия заряженного плоского воздушного конденсатора при увеличении расстояния между пластинами в два раза?

Возможны два случая.

1. Если конденсатор заряжен до напряжения U и отключен от источника тока, то при раздвижении пластин неизменной величиной является электрический заряд q на его пластинах. При увеличении расстояния d между пластинами электроемкость конденсатора

уменьшается в два раза. Поэтому напряжение увеличивается в два раза.

Напряженность Е поля между пластинами

при одинаковом увеличении напряжения U и расстояния d остается постоянной.

Энергия конденсатора равна

Так как заряд q постоянен, а электроемкость С уменьшается в два раза, то энергия увеличивается в два раза. Увеличение энергии в два раза происходит за счет работы внешних сил, совершаемой при раздвижении пластин конденсатора.

2. Если конденсатор подключен к источнику тока, напряжение между его пластинами при их раздвигании остается постоянным. Напряженность поля при постоянном напряжении U и увеличении в два раза расстояния d уменьшается в два раза.

Энергия конденсатора равна

При постоянном напряжении U и уменьшении в два раза электроемкости C энергия уменьшается в два раза. Уменьшение энергии заряженного конденсатора происходит потому, что с уменьшением электроемкости при раздвигании пластин электрический заряд на его пластинах убывает в два раза, т.е. конденсатор разряжается.

Читайте также:  Напряжение между пластинами конденсатора буква

Источник