Попробуйте ГДЗ по фото

Вопрос:

Для проведения эксперимента взяли пару плоских воздушных конденсаторов, геометрические параметры которых одинаковы, соединили их последовательно, после чего полученную батарею подключили к источнику тока. После завершения процесса зарядки один из них заполнили веществом (̵ = 3,3). Определи, во сколько раз изменится после этого модуль напряжённости поля в другом конденсаторе.

Фотография

Ответ ассистента

Для решения задачи воспользуемся свойствами последовательного соединения конденсаторов и формулой ёмкости. 1. При последовательном соединении общая ёмкость батареи $C_{общ}$ выражается через ёмкости отдельных конденсаторов $C_1$ и $C_2$: $\frac{1}{C_{общ}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2}$. Так как конденсаторы одинаковые и воздушные ($̵=1$), то $C_1 = C_2 = C$. Тогда $C_{общ} = \frac{C}{2}$. 2. После зарядки от источника с напряжением $U$ общий заряд батареи равен $q = C_{общ} \cdot U = \frac{C \cdot U}{2}$. При последовательном соединении заряд на каждом конденсаторе одинаков: $q_1 = q_2 = q$. 3. Когда один из конденсаторов заполняют диэлектриком ($̵ = 3,3$), его ёмкость становится $C'_1 = ̵ C$. Батарея остаётся подключённой к источнику, поэтому общее напряжение $U$ не меняется. Новая общая ёмкость: $C'_{общ} = \frac{C \cdot ̵ C}{C + ̵ C} = \frac{̵}{1 + ̵} C$. 4. Новый заряд на конденсаторах: $q' = C'_{общ} \cdot U = \frac{̵}{1 + ̵} C U$. 5. Напряжённость поля в конденсаторе связана с его зарядом формулой $E = ?rac{q}{̵ ̵_0 S}$. Для **другого** (воздушного) конденсатора $̵=1$ и его геометрические параметры ($S$) не менялись. Значит, напряжённость прямо пропорциональна заряду: $E hicksim q$. 6. Найдём отношение новой напряжённости к старой через отношение зарядов: $\frac{E_2'}{E_2} = \frac{q'}{q} = \frac{\frac{̵}{1 + ̵} C U}{\frac{1}{2} C U} = \frac{2̵}{1 + ̵}$. 7. Подставим значение $̵ = 3,3$: $\frac{2 \cdot 3,3}{1 + 3,3} = \frac{6,6}{4,3} \approx 1,5348...$ Округляем до сотых: $1,53$. **Ответ: 1,53**

Другие решения ИИ