15

Решение: Изменение параметров конденсатора

ЕГЭ · Физика · Задание 15 · Электростатика и конденсаторы
ПовышеннаяФИПИ0A241BКороткий ответ≈ 3 минутыРазбор в 4 шагаОтвет сверен с ключом
Условие

Плоский конденсатор, у которого зазор между обкладками заполнен диэлектриком, подключён к источнику постоянного напряжения. Как изменятся в результате удаления диэлектрика из зазора напряжённость электрического поля в зазоре между обкладками конденсатора и энергия конденсатора?

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

Конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения, поэтому напряжение $U$ между обкладками остаётся постоянным. Геометрические размеры конденсатора также не изменяются.

$$U = \text{const}, \quad d = \text{const}$$
2

Напряжённость однородного поля между обкладками равна отношению напряжения к расстоянию между обкладками. Следовательно, при удалении диэлектрика она не изменится.

$$E = \dfrac{U}{d} = \text{const}$$
3

После удаления диэлектрика диэлектрическая проницаемость уменьшается, поэтому уменьшается ёмкость конденсатора.

$$C = \varepsilon_0 \varepsilon \dfrac{S}{d}$$

При постоянном напряжении энергия конденсатора пропорциональна его ёмкости, поэтому энергия уменьшится.

$$W = \dfrac{CU^2}{2}$$
Ответ
32
32
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Считать, что напряжённость поля уменьшится вместе с диэлектрической проницаемостью, не учитывая постоянство напряжения источника.

Использовать формулу энергии $W = \dfrac{q^2}{2C}$, забыв, что при подключении к источнику постоянным остаётся напряжение, а не заряд.

Закрепить приёмВ теме «Электростатика и конденсаторы» ещё 120 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 15 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Электростатика и конденсаторы»: в ней 121 задача, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.