Question

Kondensator płaski próżniowy odłączono do źródła prądu o napięciu U, następnie rozsunięto okładki na N razy większą odległość (objętość). Jak się zmieni ,C, Q, U, E i Wel jeżeli kondensator jest cały czas odłączony od źródła prądu.

Answer 1

Pojemność kondensatora płaskiego jest wprost proporcjonalna do powierzchni S okładek oraz odwrotnie do odległości d między nimi:
C ~ S/d
Oznaczam dolnym indeksem (1) wartość początkową, a (2) - po rozsunięciu okładek N razy.
Ponieważ d wzrosło N razy, to C zmaleje tyleż samo razy:
C₁ = kS/d
C₂ = kS/(Nd) = C₁/N

Ale także:
C = Q/U, ponieważ U=const (nie zmienia się), a C zmalała, więc ładunek też zmaleje N razy:
Q₂ = C₂U = C₁U/N

Natężenie pola elektrycznego powiązane jest wzorem:
U = E/d
E = Ud
E₂ = Ud/N = E₁/N
Natężenie pola zmaleje N razy.

W = ½CU², ponieważ U=const, więc W także zmaleje N razy:
W₂ = ½C₁U²/N = W₁/N