Решение: Исследование ёмкости конденсатора
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от площади его пластин. У него имеется пять конденсаторов, характеристики которых приведены в таблице. Какие два конденсатора необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?
| № конденсатора | Расстояние между пластинами, мм | Площадь пластин, $\mathrm{см^2}$ | Диэлектрик, заполняющий пространство между пластинами |
|---|---|---|---|
| 1 | 0,6 | 20 | парафин |
| 2 | 0,8 | 10 | парафин |
| 3 | 0,9 | 25 | слюда |
| 4 | 0,6 | 15 | парафин |
| 5 | 1,0 | 10 | слюда |
Решение по шагам
3 шагаЧтобы исследовать зависимость электроёмкости от площади пластин, необходимо изменять только площадь, а остальные параметры оставить одинаковыми.
$$$C = \varepsilon_0 \varepsilon \dfrac{S}{d}$$$Конденсаторы 1 и 4 имеют одинаковые расстояния между пластинами: $0{,}6\ \text{мм}$, и одинаковый диэлектрик — парафин.
Площади пластин этих конденсаторов различны: $20\ \text{см^2}$ и $15\ \text{см^2}$. Поэтому подходят конденсаторы 1 и 4.
Где здесь ошибаются
Выбирают конденсаторы с одинаковой площадью пластин, хотя для исследования она должна изменяться.
Не учитывают необходимость одинакового диэлектрика или одинакового расстояния между пластинами.