Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин 200 см2 и расстоянием между пластинами 1 см

Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин 200 см2 и расстоянием между пластинами 1 см (Решение → 37975)

Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин 200 см2 и расстоянием между пластинами 1 см заряжен до напряжения 2 кВ. После зарядки конденсатор отключили от источника напряжения и пространство между пластинами заполнили эбонитом. Найти изменение ёмкости конденсатора



Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин 200 см2 и расстоянием между пластинами 1 см (Решение → 37975)

Дано:
S= 200 см2
d= 1 см
U=2кВ
Найти: ∆C
Емкость конденсатора до влияния эбонита
(εэбонита=2,82)
С=ε0Sd≅8,85*10-12*200*10-40,01≅1,77*10-11Ф
После внесения эбонита
C'=εε0Sd≅8,85*10-12*2,82*200*10-40,01=4,99*10-11 Ф
Изменение емкости конденсатора увеличилась в три раза
∆C=С'-C1=ε0Sdε-1=8,85*10-12*200*10-4*(2.82-1)0,01=3,22*10-11Ф
Так как q1=q2, то C1U1=C2U2
Тогда U2=C1U1C2=U1ε=20002,82=709,22 В
E2=U2d=7,09*104В/м
E1=U1d=2*105В/м
Напряженность упала в три раза
∆E=2*105-7,09*104=1,29*105В/м
Энергия упала в три раза
W=C2*U222C1*U122=εε0S*709,222ε0S*20002=709,22220002*ε=0,354