Плоский воздушный конденсатор подключили к источнику постоянного напряжения и зарядили, а затем отключили от источника. После этого уменьшили расстояние между его пластинами в 1,5 раза. Во сколько раз при этом изменилась энергия электрического поля, накопленная конденсатором? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Поскольку конденсатор зарядили и отключили от источника напряжения, то он представляет изолированную систему, заряд которой не изменяется $q=const$
Емкость плоского конденсатора определяется формулой $C= \frac{эпсилон эпсилон _0S}{d}$ где $эпсилон$ — диэлектрическая проницаемость среды, S — площадь пластин, d — расстояние между пластинами. При уменьшении расстояния между пластинами в 1,5 раза $d=1,5d'$ электроемкость станет = й $C'= $\frac{1,5 эпсилон эпсилон _0S}{d}$ =1,5C$ то есть увеличится в 1,5 раза.
Накопленная конденсатором при зарядке энергия электрического поля $W= \frac{q ^2}{2C}$ при увеличении электроемкости конденсатора в 1,5 раза $W'= $\frac{q ^2}{2 \cdot 1,5C}$ = \frac{W}{1,5}$ то есть уменьшится в 1,5 раза.
Ответ: уменьшится в 1,5 раза.
Емкость плоского конденсатора определяется формулой $C= \frac{эпсилон эпсилон _0S}{d}$ где $эпсилон$ — диэлектрическая проницаемость среды, S — площадь пластин, d — расстояние между пластинами. При уменьшении расстояния между пластинами в 1,5 раза $d=1,5d'$ электроемкость станет = й $C'= $\frac{1,5 эпсилон эпсилон _0S}{d}$ =1,5C$ то есть увеличится в 1,5 раза.
Накопленная конденсатором при зарядке энергия электрического поля $W= \frac{q ^2}{2C}$ при увеличении электроемкости конденсатора в 1,5 раза $W'= $\frac{q ^2}{2 \cdot 1,5C}$ = \frac{W}{1,5}$ то есть уменьшится в 1,5 раза.
Ответ: уменьшится в 1,5 раза.
Правильный ответ:
уменьшится в 1,5 раза
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 167666 • Задание №16
Ученик провел эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на цилиндр по мере его погружения в жидк...
ID 103937 • Задание №6
[рис.] На горизонтальном столе установлена в вертикальном положении легкая пружина жесткостью k. Ее нижний кон...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов | 3
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков.
В объяснении не указано или не использованы одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения | 2
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.
ИЛИ
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи
| 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов | 3
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков.
В объяснении не указано или не использованы одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения | 2
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.
ИЛИ
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи
| 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №21 по предмету Физика:
ID 107284
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 23 °C на стенке стакана с хол...
ID 107285
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $25 градусовС$ на стенке стак...
ID 107286
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 29 °C на стенке стакана с хол...
ID 107287
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $25 градусов С$ на стенке ста...
ID 107288
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $29 градусовС$ на стенке стак...