Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 10434
2019-05-11 
Устройство, производящее электрическую энергию, состоит из конденсатора с плоскопараллельными пластинами. Почти все пространство между пластинами заполнено маслом с диэлектрической проницаемостью $\epsilon > 1$. Вычислите накопленную в конденсаторе энергию, если его пластинам сообщают заряды $\pm Q$. После этого масло, которое не входит в прямой контакт с пластинами, выливают. Вычислите энергию конденсатора в этом случае и покажите, что она увеличилась. Каким образом это произошло?
Решение:
Запасенная в конденсаторе энергия равна $Q^{2}/(2C)$ в обоих случаях, а емкости конденсаторов с диэлектриком $C_{ \epsilon}$ и без него $C_{0}$ связаны соотношением $C_{ \epsilon} = \epsilon C_{0}$. Таким образом, если масло вылить, то энергия увеличивается в $\epsilon$ раз. Хитрость в том, что масло, как всякий диэлектрик, всегда Втягивается туда, где поле сильнее. Поэтому должна быть произведена работа, чтобы извлечь его оттуда.
Устройство, производящее электрическую энергию, состоит из конденсатора с плоскопараллельными пластинами. Почти все пространство между пластинами заполнено маслом с диэлектрической проницаемостью $\epsilon > 1$. Вычислите накопленную в конденсаторе энергию, если его пластинам сообщают заряды $\pm Q$. После этого масло, которое не входит в прямой контакт с пластинами, выливают. Вычислите энергию конденсатора в этом случае и покажите, что она увеличилась. Каким образом это произошло?
Решение:
Запасенная в конденсаторе энергия равна $Q^{2}/(2C)$ в обоих случаях, а емкости конденсаторов с диэлектриком $C_{ \epsilon}$ и без него $C_{0}$ связаны соотношением $C_{ \epsilon} = \epsilon C_{0}$. Таким образом, если масло вылить, то энергия увеличивается в $\epsilon$ раз. Хитрость в том, что масло, как всякий диэлектрик, всегда Втягивается туда, где поле сильнее. Поэтому должна быть произведена работа, чтобы извлечь его оттуда.
