Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 10931
2019-10-19 
Плоский конденсатор емкостью 100 пф, расстояние между обкладками которого 1 см, заряжается с помощью батареи до разности потенциалов 10 в. После этого батарея отключается. Нижняя пластина конденсатора затем облучается синим светом, выбивающим из нее электроны, кинетическая энергия которых лежит в интервале от 0 до 1,5 эв. Обкладки заряжены так, что электроны притягиваются к верхней из них. На приведенном рисунке показана зависимость от времени полного тока, текущего на верхнюю пластину конденсатора. Сколько времени понадобится для того, чтобы разность потенциалов на обкладках обратилась в нуль (время $t_{1}$ на рисунке)? Чему равна разность потенциалов в момент времени $t \gg t_{2}$? Как изменится ваш ответ, если перед зарядкой конденсатора расстояние между пластинами увеличить вдвое?
Как изменится ваш ответ, если расстояние между пластинами было увеличено вдвое лишь после того, как конденсатор был полностью заряжен и батарея отключена?
Решение:
Уменьшение тока при $t > t_{1}$ происходит потому, что заряд верхней пластины меняет знак и начинает отталкивать электроны.
Заряд на пластине конденсатора после отсоединения батареи равен $q = C \phi$, где $C$ - емкость, $\phi$ - разность потенциалов между пластинами. Время, в течение которого будет скомпенсирован этот заряд $q$, определится из условия $q = It_{1}$. Отсюда
$t_{1} = 1000 сек$.
Ток обратится в нуль, когда разность потенциалов станет запирающей, т, е. когда разность потенциалов $e \phi_{макс}$ будет соответствовать максимальной энергии частиц 1,5 эв. При $t > t_{2}$, разность потенциалов будет постоянной и равной 1,5 в. При увеличении расстояния между пластинами емкость конденсатора падает вдвое. Если это увеличений произошло до того, как конденсатор был полностью заряжен, то после отсоединения батареи заряд на пластинах будет вдвое меньше и, следовательно, время $t_{1}$ вдвое меньше.
Если это увеличение происходит после удаления батареи, то заряд на пластинах не изменится и время $t_{1}$ не изменится также.
Плоский конденсатор емкостью 100 пф, расстояние между обкладками которого 1 см, заряжается с помощью батареи до разности потенциалов 10 в. После этого батарея отключается. Нижняя пластина конденсатора затем облучается синим светом, выбивающим из нее электроны, кинетическая энергия которых лежит в интервале от 0 до 1,5 эв. Обкладки заряжены так, что электроны притягиваются к верхней из них. На приведенном рисунке показана зависимость от времени полного тока, текущего на верхнюю пластину конденсатора. Сколько времени понадобится для того, чтобы разность потенциалов на обкладках обратилась в нуль (время $t_{1}$ на рисунке)? Чему равна разность потенциалов в момент времени $t \gg t_{2}$? Как изменится ваш ответ, если перед зарядкой конденсатора расстояние между пластинами увеличить вдвое?
Как изменится ваш ответ, если расстояние между пластинами было увеличено вдвое лишь после того, как конденсатор был полностью заряжен и батарея отключена?
Решение:
Уменьшение тока при $t > t_{1}$ происходит потому, что заряд верхней пластины меняет знак и начинает отталкивать электроны.
Заряд на пластине конденсатора после отсоединения батареи равен $q = C \phi$, где $C$ - емкость, $\phi$ - разность потенциалов между пластинами. Время, в течение которого будет скомпенсирован этот заряд $q$, определится из условия $q = It_{1}$. Отсюда
$t_{1} = 1000 сек$.
Ток обратится в нуль, когда разность потенциалов станет запирающей, т, е. когда разность потенциалов $e \phi_{макс}$ будет соответствовать максимальной энергии частиц 1,5 эв. При $t > t_{2}$, разность потенциалов будет постоянной и равной 1,5 в. При увеличении расстояния между пластинами емкость конденсатора падает вдвое. Если это увеличений произошло до того, как конденсатор был полностью заряжен, то после отсоединения батареи заряд на пластинах будет вдвое меньше и, следовательно, время $t_{1}$ вдвое меньше.
Если это увеличение происходит после удаления батареи, то заряд на пластинах не изменится и время $t_{1}$ не изменится также.
