Тема . Электродинамика. Конденсатор и пластины

.01 Плоский конденсатор

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#67212

Два проводящих поршня площади S  , расположенные в трубе из диэлектрика, образуют плоский конденсатор, заполненный воздухом при атмосферном давлении p0   . Во сколько раз изменится расстояние между поршнями, если их зарядить разноимёнными зарядами + Q  и − Q  ? Система хорошо проводит тепло, трение отсутствует.

(Савченко, 6.5.2)

PIC

Показать ответ и решение

Так как поперечные размеры поршней велики по сравнению с расстоянием между ними, то электрическое поле, создаваемое зарядом, находящимся на поршнях, можно найти как поле равномерно заряженной бесконечной плоскости:

       σ
E  = -----
     2𝜀0𝜀

где     Q
σ = S-  - поверхностная плотность заряда . Относительная диэлектрическая проницаемость воздуха 𝜀 = 1  . Сила Кулона, с которой поршни притягиваются, равна:

            Q2
F =  QE  = -----
           2S 𝜀0

Давление воздуха в промежутке между заряженными поршнями:

                      2
p = p0 + F-=  p0 + -Q----
         S         2S2𝜀0

Так как температура в системе постоянна, то объем и давление в промежутке между поршнями для случаев заряженных и незаряженных поршней связаны законом Бойля - Мариотта:

pV =  p0V0

В свою очередь V  = Sd  , а V0 =  Sd0   , следовательно, расстояние между поршнями уменьшится в:

     d0-  -p-       --Q2----
k =  d  = p  =  1 + 2S2𝜀 p
            0           0 0
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Записана формула напряженности бесконечной заряженной пластинки

2

Записана формула расчета давления

2

Записан закон Бойля-Мариотта

2

Записана формула объёма

2

Представлен правильный ответ

2

Максимальный балл

10

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!