Решение: Зависимость ёмкости от площади
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от площади каждой из его пластин. У него имеется пять конденсаторов, характеристики которых приведены в таблице. Какие два конденсатора необходимо взять ученику, чтобы провести этот опыт?
| № конденсатора | Расстояние между пластинами, мм | Площадь пластины, $\text{см}^2$ | Диэлектрик, заполняющий пространство между пластинами |
|---|---|---|---|
| 1 | 0,2 | 20 | парафин |
| 2 | 0,4 | 30 | парафин |
| 3 | 0,2 | 20 | слюда |
| 4 | 0,3 | 10 | слюда |
| 5 | 0,4 | 10 | парафин |
Решение по шагам
3 шагаЁмкость плоского конденсатора определяется формулой:
$$C = \varepsilon_0 \varepsilon \dfrac{S}{d}$$Чтобы исследовать зависимость ёмкости от площади пластин, нужно оставить неизменными расстояние между пластинами и диэлектрик.
Конденсаторы 2 и 5 имеют одинаковые расстояние между пластинами $0{,}4\ \text{мм}$ и диэлектрик — парафин. Площади их пластин различны: $30\ \text{см}^2$ и $10\ \text{см}^2$.
Где здесь ошибаются
Выбирают конденсаторы с одинаковой площадью пластин.
Не учитывают необходимость одинакового диэлектрика.
Не учитывают необходимость одинакового расстояния между пластинами.