Тема . Электродинамика. Конденсатор и пластины

.03 Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Конденсатор с диэлектриками

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела электродинамика. конденсатор и пластины
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#30724

Плоский конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения. Не отключая источника, в конденсатор вставляют пластину из диэлектрика (см. рисунок), толщина которой равна 4/5 расстояния между пластинами конденсатора (диэлектрик заполняет 4/5 объёма конденсатора), из-за чего заряд на пластинах конденсатора увеличивается в три раза.
1) Как и во сколько раз изменилась напряжённость электрического поля внутри конденсатора в области без диэлектрика?
2) Найдите диэлектрическую проницаемость 𝜀  материала диэлектрической пластины.
(«Физтех», 2011)

PIC

Показать ответ и решение

Конденсатор с диэлектриком можно представить как два последовательных конденсатора. Ёмкость воздрушного конденсатора увеличится в 5 раз и будет равно 5C  , так как расстояние между пластинами уменьшится в 5 раз, а ёмкость с диэлектриком 5𝜀C
4  . Тогда общяя ёмкость нового конденсатора

      5C ⋅ 5𝜀C
C ′ =------4----=  5-𝜀C-
           5-      4 + 𝜀
     5C  + 4 𝜀C
Заряд до ввода диэлектрика q =  CU  , а ёмкость после соединения
q′ = 5-𝜀C-U
     4 + 𝜀
По условию  ′
q = 3q  , тогда
-5𝜀C- =  3CU  ⇒  5𝜀 = 12 + 3𝜀 ⇒  𝜀 = 6
4 + 𝜀
Так как заряд увеличился в 3 раза, то и напряженность увеличится в 3 раза.
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!