Решение: Конденсатор при изменении расстояния
Плоский воздушный конденсатор ёмкостью $C_0$, подключённый к источнику постоянного напряжения, состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии $d_0$ друг от друга. Расстояние между пластинами меняется со временем так, как показано на графике.
Решение по шагам
6 шаговКонденсатор подключён к источнику постоянного напряжения, поэтому напряжение $U$ между пластинами постоянно.
В интервале от $t_1$ до $t_4$ расстояние между пластинами уменьшается. Для плоского воздушного конденсатора $C=\dfrac{\varepsilon_0 S}{d}$, поэтому ёмкость возрастает.
При постоянном напряжении заряд увеличивается, поскольку $q=CU$. Следовательно, утверждение 1 верно.
Энергия конденсатора при постоянном напряжении определяется формулой $W=\dfrac{CU^2}{2}$, поэтому при увеличении ёмкости она возрастает, а не равномерно уменьшается.
Напряжённость поля равна $E=\dfrac{U}{d}$. При уменьшении расстояния $d$ она возрастает, поэтому утверждения 3 и 5 неверны.
По графику при $t=0$ расстояние равно $d_0$, а при $t=t_4$ — $\dfrac{d_0}{5}$. Поэтому $\dfrac{C_4}{C_0}=\dfrac{d_0}{d_0/5}=5$.
Где здесь ошибаются
Считать, что при постоянном напряжении заряд конденсатора остаётся постоянным.
Использовать зависимость энергии $W=\dfrac{q^2}{2C}$, не учитывая, что при подключённом источнике постоянным является напряжение.
Неверно определить по графику отношение расстояний между пластинами.