Плоский воздушный конденсатор подключен к батарее. Обкладки конденсатора, не отключая от батареи, раздвигают от d1 = 1,0 см до d2 = 3,0 см. Во сколько раз при этом изменится энергия (w2/w1) конденсатора?

Дано:

• начальное расстояние между обкладками: $d_1=1,0$ см;

• конечное расстояние: $d_2=3,0$ см;

• конденсатор не отключают от батареи, значит напряжение $U$ остается постоянным.

Энергия заряженного конденсатора определяется формулой:

Так как напряжение постоянно, изменение энергии зависит только от изменения емкости:

Емкость плоского воздушного конденсатора:

То есть емкость обратно пропорциональна расстоянию между пластинами:

Тогда:

Подставляем значения:

Следовательно:

Энергия конденсатора уменьшится в 3 раза. Это происходит потому, что при подключении к батарее напряжение остается постоянным, а при увеличении расстояния между обкладками емкость уменьшается в 3 раза.