Шешімі: Энергия заряженного конденсатора
Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на малом расстоянии $d$ друг от друга и подключены к источнику постоянного напряжения. Пластины закрепили на изолирующих подставках и спустя длительное время отключили от источника. Точки $A$, $B$ и $C$ расположены между пластинами, как показано на рисунке.
Шешімін қадамдап көрсету
5 қадамМежду большими параллельными пластинами поле можно считать однородным. Поэтому напряжённость в точках $A$, $B$ и $C$ одинакова.
$$E = \text{const}$$Левая пластина отрицательная, а правая положительная. Потенциал возрастает при движении от левой пластины к правой, поэтому потенциал точки $A$ ниже потенциала точки $C$.
После отключения источника конденсатор изолирован, поэтому заряд пластин сохраняется. Для плоского конденсатора напряжённость поля не зависит от расстояния между пластинами при постоянном заряде.
$$E = \dfrac{q}{\varepsilon_0 S}$$При уменьшении расстояния между пластинами заряд левой пластины не изменяется, хотя ёмкость и напряжение изменяются.
При погружении в керосин диэлектрическая проницаемость и ёмкость увеличиваются. Так как конденсатор отключён от источника, заряд постоянен, поэтому энергия уменьшается.
$$W = \dfrac{q^2}{2C}$$Где здесь ошибаются
Считать, что после отключения источника напряжение остаётся постоянным.
Путать зависимости энергии при постоянном заряде и при постоянном напряжении.
Считать, что напряжённость поля обязательно изменяется при изменении расстояния между пластинами.