РУҚА
20

Решение: Энергия заряженного конденсатора

ЕГЭ · Физика · Задание 20 · Электростатика и конденсаторы
ПовышеннаяФИПИ410957Несколько вариантов≈ 4 минутыРазбор в 6 шаговОтвет сверен с ключом
Условие

Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии $d$ друг от друга и подключены к источнику постоянного напряжения (рис. 1). Пластины закрепили на изолирующих подставках и спустя длительное время отключили от источника (рис. 2).

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

6 шагов
1

После отключения от источника конденсатор становится изолированным, поэтому заряд его пластин сохраняется.

$$Q=\mathrm{const}$$
2

При изменении расстояния между пластинами заряд правой пластины не изменяется. Поэтому утверждение 4 верно.

3

Напряжённость поля между большими параллельными пластинами однородна, поэтому в точках B и C она одинакова. Утверждение 1 неверно.

4

При увеличении расстояния между пластинами напряжение изменяется, но при постоянном заряде напряжённость внутри идеального плоского конденсатора не увеличивается. Утверждение 3 неверно.

5

При полном погружении пластин в керосин диэлектрическая проницаемость среды увеличивается, а значит, увеличивается ёмкость конденсатора.

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

Так как заряд постоянен, увеличение ёмкости приводит к уменьшению энергии электрического поля.

$$W=\dfrac{Q^2}{2C}$$
Ответ
45
45
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Использовать формулу энергии при постоянном напряжении после отключения конденсатора.

Считать, что после отключения от источника заряд пластин может изменяться.

Полагать, что напряжённость поля обязательно изменяется при изменении расстояния между пластинами.

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

Как решать задание 20 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 6 шагов: 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.