Решение: Зависимость ёмкости от расстояния
Необходимо экспериментально изучить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от расстояния между его пластинами. На всех представленных ниже рисунках $S$ — площадь пластин конденсатора, $d$ — расстояние между пластинами конденсатора, $\varepsilon$ — диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами. Какие два конденсатора следует использовать для проведения такого исследования?
Решение по шагам
3 шагаЭлектроёмкость плоского конденсатора определяется формулой:
$$C = \varepsilon_0 \varepsilon \frac{S}{d}$$Чтобы исследовать зависимость электроёмкости только от расстояния $d$, у сравниваемых конденсаторов должны быть одинаковыми диэлектрическая проницаемость среды $\varepsilon$ и площадь пластин $S$.
У конденсаторов 3 и 5 одинаковы $\varepsilon = \varepsilon_2$ и $S = S_2$, а расстояния различаются: $d_1$ и $d_2$.
Где здесь ошибаются
Выбирают конденсаторы с одинаковым расстоянием между пластинами.
Не учитывают необходимость сохранять неизменными площадь пластин и диэлектрическую проницаемость.
Выбирают конденсаторы 1 и 4, у которых различается диэлектрическая проницаемость.