Решение: Энергия заряженного конденсатора
Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии $d$ друг от друга и подключены к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения.
Решение по шагам
5 шаговМежду большими параллельными пластинами поле можно считать однородным. Поэтому напряжённость во всех точках между пластинами одинакова:
$$E_A = E_B = E_C$$Левая пластина подключена к положительному полюсу источника, а правая — к отрицательному. Потенциал убывает в направлении поля, то есть слева направо. Следовательно, потенциал в точке $A$ больше потенциала в точке $C$.
Источник поддерживает постоянное напряжение. При увеличении расстояния между пластинами напряжённость уменьшается, так как:
$$E = \dfrac{U}{d}$$Заряд конденсатора при постоянном напряжении равен $q = CU$, где $C = \dfrac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}$. При уменьшении $d$ ёмкость и заряд увеличиваются, а не уменьшаются.
При погружении пластин в керосин диэлектрическая проницаемость увеличивается, поэтому увеличивается ёмкость. При постоянном напряжении энергия возрастает:
$$W = \dfrac{CU^2}{2}$$Где здесь ошибаются
Считать, что напряжённость зависит от положения точки между пластинами.
Забыть, что источник поддерживает постоянное напряжение.
Использовать зависимость энергии от ёмкости при постоянном заряде вместо условия постоянного напряжения.