Конденсатор с жидкостью поворачивают
5/10Герметичный 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.

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаДо поворота диэлектрик и воздушный зазор соединены последовательно; после поворота жидкость и воздух занимают параллельные части обкладок. Заряд на обкладках при повороте сохраняется.
РешениеИз 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.
Похожие задачи
- Конденсатор с двумя пластинами диэлектрика Физтех 2022/23, 11 кл.
- Конденсатор с маслом СПбГУ 2024/25, 11 кл.
- Три пластины с диэлектриком Курчатов 2020/21, 10 кл.
- Удаление диэлектрика из конденсатора Курчатов 2020/21, 11 кл.
- Диэлектрики внутри конденсатора МОШ 2021/22, 11 кл.
- Полый диэлектрический шар с зарядом Физтех 2023/24, 11 кл.