Как изменится энергия плоского конденсатора, если заряженный конденсатор отключить от источника

Ответы на вопрос

Отвечает Негериш Лиза.

Если зарядить конденсатор и затем отключить его от источника напряжения, его заряд сохраняется постоянным. Энергия, накопленная в конденсаторе, зависит от его заряда $Q$ и ёмкости $C$ , и выражается по формуле:

E = \frac{Q^2}{2C}

где $E$ — энергия конденсатора, $Q$ — заряд, а $C$ — ёмкость конденсатора.

Ёмкость плоского конденсатора определяется формулой:

C = \varepsilon \frac{S}{d}

где:

$\varepsilon$ — диэлектрическая проницаемость материала между пластинами,
$S$ — площадь пластин,
$d$ — расстояние между пластинами.

Когда расстояние между пластинами уменьшается в два раза, ёмкость увеличивается в два раза, так как $C$ пропорциональна $1/d$ . Это можно выразить так:

C' = 2C

Так как заряд $Q$ сохраняется постоянным (конденсатор отключён от источника напряжения), энергия конденсатора после уменьшения расстояния между пластинами изменится следующим образом. Подставим новое значение ёмкости в формулу для энергии:

E' = \frac{Q^2}{2C'}

Поскольку $C' = 2C$ , энергия станет:

E' = \frac{Q^2}{2(2C)} = \frac{Q^2}{4C}

Таким образом, новая энергия $E'$ будет в два раза меньше исходной энергии $E$ , то есть:

E' = \frac{E}{2}

Ответ: энергия конденсатора уменьшится в два раза.

Ответы на вопрос

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика