Задачи › Подвижные пластины, силы в конденсаторе

Сила притяжения обкладок и работа раздвигания

  1. Сила притяжения обкладок и работа раздвигания

    Физтех 2013/14, 11 кл.
    2/10

    Плоский воздушный конденсатор ёмкостью \(C_0\) и расстоянием между обкладками \(d\) заряжен до напряжения \(U_0\) и отсоединён от источника.

    1. Найдите силу притяжения обкладок.

    2. Какую минимальную работу надо совершить, чтобы увеличить расстояние между обкладками на \(\dfrac{d}{3}\)?

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    При отсоединённом источнике заряд на обкладках не меняется. Поле между обкладками от их расстояния не зависит, а сила притяжения постоянна.

    Ответ

    1) \(F = \dfrac{C_0U_0^2}{2d}\);  2) \(A = \dfrac{C_0U_0^2}{6}\).

    Решение

    1) Напряжённость поля \(E = \dfrac{U_0}{d}\). Заряд конденсатора \(Q = C_0U_0\). Сила притяжения обкладок \(F = Q\dfrac{E}{2} = \dfrac{C_0U_0^2}{2d}\).

    2) Сила при раздвигании не меняется, поэтому работа \(A = F\dfrac{d}{3} = \dfrac{C_0U_0^2}{6}\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи