2024-03-22
Между пластинами плоского конденсатора перемещают третью параллельную пластину с зарядом $q$ со скоростью $v$. К конденсатору подключен амперметр. Что он показывает?
Решение:
Заряд $q$ на перемещаемой пластине распределяется по обеим поверхностям:
$q = q_{1} + q_{2}$. (1)
На левой пластине конденсатора индуцируется заряд
$q_{1}^{ \prime} = - q_{1}$ (2)
на правой - заряд $q_{2}^{ \prime} = - q_{2}$. Установка представляет собой два конденсатора, напряжения между обкладками которых равны между собой: $\frac{q_{1}}{C_{1}} = \frac{q_{2}}{C_{2}}$. С учетом формулы для электроемкости плоского конденсатора $C = \frac{ \epsilon_{0} \epsilon S}{d}$ получаем:
$q_{1}x = q_{2} (l - x)$. (3)
По условию
$x = vt$. (4)
Из (1)- (4) следует $q_{1}^{ \prime} = q \frac{vt - l}{l}$. Показание амперметра:
$I = \frac{dq_{1}^{ \prime}}{dt} = q \frac{v}{l}$.