Условие задачи
Площадь обкладок плоского конденсатора S, а расстояние между обкладками равно d. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U1 и отключили от источника напряжения, после чего вплотную к обкладкам вдвинули пластину диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε.
Определить:
1. Ёмкости конденсатора C1 и C2 до и после введения диэлектрика;
2. Электрический заряд на обкладках конденсатора;
3. Разность потенциалов U2 между обкладками конденсатора после введения диэлектрика;
4. Напряжённость электростатического поля внутри конденсатора до и после введения пластины диэлектрика;
5. Поверхностную плотность заряда на обкладках конденсатора до и после введения пластины диэлектрика;
6. Энергию конденсатора до и после введения диэлектрика;
7. Диэлектрическую восприимчивость диэлектрика;
8. Поляризованность пластины диэлектрика;
9. Поверхностную плотность связанных зарядов на диэлектрике;
10. Электрическое смещение внутри пластины диэлектрика;
11. Давление, испытываемое пластиной диэлектрика со стороны обкладок конденсатора;
12. Работу, которую нужно совершить против сил электрического поля, чтобы вынуть диэлектрик;
13. Определить общую ёмкость батареи конденсаторов, если к конденсатору С1 присоединить последовательно два таких же конденсатора, соединённых между собой параллельно.
Ответ
1) ёмкость конденсатора С1 до введения диэлектрика равна
С1=(0 S)/d
0=8,85∙10-12 Ф/м-электрическая постоянная
ёмкость конденсатора С2 после введения диэлектрика равна:
С2=(0 S)/d
С2=(5∙8,85∙10-12∙0,05)/(5∙10-3)=4,425∙10-10Ф
2) электрический заряд на обкладках конденсатора равен:
q=C1 U1
q=8,85∙10-11∙250=22,125∙10-9) Кл
3) разность потенциалов U2 между обкладками конденсатора после...
