В плоский воздушный конденсатор вставляется металлическая пластина толщиной \( d_0 \). Заряд на обкладках конденсатора \( q \). Конденсатор отключён от источника. Расстояние между пластинами \( d \), площадь пластин \( S \). Определите изменение ёмкости конденсатора и энергии его электрического поля.
Вставка металлической пластины изменяет ёмкость конденсатора, так как эквивалентно уменьшает расстояние между обкладками. Если толщина пластины \( d_0 \), то ёмкость можно разделить на два конденсатора с расстоянием \( d_1 = \frac{d}{2} \) между каждой из пластин и металлической пластиной. Новый заряд и энергия можно вычислить, учитывая изменение ёмкости.
Формула для ёмкости нового конденсатора:
\( C_{\text{нов}} = C_0 \cdot \frac{d}{d - d_0} \)
где \( C_0 \) — начальная ёмкость.
Энергия конденсатора:
\( E_{\text{нов}} = \frac{q^2}{2 C_{\text{нов}}} \)
Ответ будет зависеть от конкретных значений.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.
Aвторы:
Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.
Задание
В плоский воздушный конденсатор вставляется металлическая пластина толщиной \( d_0 \). Заряд на обкладках конденсатора \( q \). Конденсатор отключён от источника. Расстояние между пластинами \( d \), площадь пластин \( S \). Определите изменение ёмкости конденсатора и энергии его электрического поля.