Задачи › Конденсатор с диэлектриком, диэлектрики

Конденсатор с жидкостью поворачивают

  1. Конденсатор с жидкостью поворачивают

    Физтех 2025/26, 11 кл.
    5/10

    Герметичный плоский конденсатор с горизонтально расположенными квадратными обкладками частично заполнен жидким диэлектриком с диэлектрической проницаемостью \(\varepsilon = 2\) и подключён к источнику ЭДС (см. рис.). Толщина слоя диэлектрика составляет \(20\%\) расстояния между обкладками. Конденсатор отключают от источника и поворачивают так, что обкладки располагаются вертикально. Найдите отношение разности потенциалов обкладок конденсатора до поворота к разности потенциалов обкладок после поворота. Ответ приведите с округлением до десятых. Краевыми эффектами пренебрегите.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    До поворота диэлектрик и воздушный зазор соединены последовательно; после поворота жидкость и воздух занимают параллельные части обкладок. Заряд на обкладках при повороте сохраняется.

    Решение

    Из формул для ёмкости плоского конденсатора, связи ёмкости, заряда и напряжения, напряжённости поля в конденсаторе и закона сохранения заряда: \[\frac{U}{U'} = \frac{1}{\varepsilon}\left(\alpha + \varepsilon(1 - \alpha)\right)\left(1 + \alpha(\varepsilon - 1)\right),\] где \(\varepsilon\) — диэлектрическая проницаемость жидкого диэлектрика, \(\alpha\) — толщина слоя диэлектрика в долях расстояния между обкладками.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи