Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 246
2014-05-31 
Плоский конденсатор емкостью $C$ заряжен до разности потенциалов $U$. Как изменится разность потенциалов, если заряд одной из обкладок увеличить в два раза, а заряд второй обкладки не менять?
Решение:
Разность потенциалов $U$ между пластинами любого (и том числе и плоского) конденсатора емкостью $C$ с зарядом $Q$ определяется формулой
$U=Q/C$.
Рассмотрим более подробно, как возникает эта разность потенциалов в случае плоского конденсатора.
Заряженный плоский конденсатор представляет собой электрическую систему из двух параллельных пластин, на одной из которых равномерно распределен заряд $Q$, а на другой заряд $–Q$. Так как расстояние между пластинами много меньше линейных размеров пластин, то можно считать, что поле, создаваемое в зазоре между пластинами конденсатора, тождественно полю двух равномерно заряженных бесконечных плоскостей. Обозначим напряженность этого поля через $E$. Каждая из этих двух положительно и отрицательно заряженных плоскостей создает в пространстве между ними направленные в одну сторону поля с напряженностью $E/2$ каждое. Напряженность поля пропорциональна поверхностной плотности зарядов.
Увеличивая в два раза заряд на одной из пластин конденсатора, мы в два раза увеличиваем поверхностную плотность заряда на ней. Бесконечная пластина с увеличенной в два раза плотностью заряда создает в пространстве между пластинами поле в два раза большей напряженности $E$. Полная напряженность поля $E^{\prime}$ складывается из напряженности поля $E/2$ одной пластины и $E$ другой:
$E^{\prime} = \frac{1}{2}E +E=\frac{3}{2}E $. (1)
Разности потенциалов $U$ и $U^{\prime}$ между пластинами определяются формулами:
$U=E/d, U^{\prime}=E^{\prime}/d$, (2)
где $d$ - ширина зазора между пластинами. Из равенств (1) и (2) получаем
$U^{\prime}= \frac{3}{2}U$.
Плоский конденсатор емкостью $C$ заряжен до разности потенциалов $U$. Как изменится разность потенциалов, если заряд одной из обкладок увеличить в два раза, а заряд второй обкладки не менять?
Решение:
Разность потенциалов $U$ между пластинами любого (и том числе и плоского) конденсатора емкостью $C$ с зарядом $Q$ определяется формулой
$U=Q/C$.
Рассмотрим более подробно, как возникает эта разность потенциалов в случае плоского конденсатора.
Заряженный плоский конденсатор представляет собой электрическую систему из двух параллельных пластин, на одной из которых равномерно распределен заряд $Q$, а на другой заряд $–Q$. Так как расстояние между пластинами много меньше линейных размеров пластин, то можно считать, что поле, создаваемое в зазоре между пластинами конденсатора, тождественно полю двух равномерно заряженных бесконечных плоскостей. Обозначим напряженность этого поля через $E$. Каждая из этих двух положительно и отрицательно заряженных плоскостей создает в пространстве между ними направленные в одну сторону поля с напряженностью $E/2$ каждое. Напряженность поля пропорциональна поверхностной плотности зарядов.
Увеличивая в два раза заряд на одной из пластин конденсатора, мы в два раза увеличиваем поверхностную плотность заряда на ней. Бесконечная пластина с увеличенной в два раза плотностью заряда создает в пространстве между пластинами поле в два раза большей напряженности $E$. Полная напряженность поля $E^{\prime}$ складывается из напряженности поля $E/2$ одной пластины и $E$ другой:
$E^{\prime} = \frac{1}{2}E +E=\frac{3}{2}E $. (1)
Разности потенциалов $U$ и $U^{\prime}$ между пластинами определяются формулами:
$U=E/d, U^{\prime}=E^{\prime}/d$, (2)
где $d$ - ширина зазора между пластинами. Из равенств (1) и (2) получаем
$U^{\prime}= \frac{3}{2}U$.
