Форум сайта alsak.ru
Задачи и вопросы по физике => Электростатика => Электродинамика => Конденсатор => : Антон Огурцевич 25 March 2017, 15:59
-
Плоский воздушный конденсатор (S = 200 см2; l1 = 0,3 см) заряжен до разности потенциалов U0 = 600 В. Какую работу надо совершить, чтобы увеличить расстояние между обкладками до l2 = 0,5 см, не отключая конденсатор от источника? Сделать рисунок.
-
При изменении расстояния между обкладками конденсатора, изменяется его емкость, а следовательно и его энергия. Величина изменения энергии конденсатора и есть работа совершенная по увеличению расстояния между обкладками
\[ \begin{align}
& A=\Delta W={{W}_{2}}-{{W}_{1}}, \\
& {{U}_{0}}=const,W=\frac{CU_{0}^{2}}{2}, \\
& C=\frac{{{\varepsilon }_{0}}S}{d},{{C}_{1}}=\frac{{{\varepsilon }_{0}}S}{{{l}_{1}}},{{C}_{2}}=\frac{{{\varepsilon }_{0}}S}{{{l}_{2}}}, \\
& A={{W}_{2}}-W=\frac{{{C}_{2}}U_{0}^{2}}{2}-\frac{{{C}_{1}}U_{0}^{2}}{2}=\frac{U_{0}^{2}}{2}\left( \frac{{{\varepsilon }_{0}}S}{{{l}_{2}}}-\frac{{{\varepsilon }_{0}}S}{{{l}_{1}}} \right)=\frac{{{\varepsilon }_{0}}SU_{0}^{2}}{2}\left( \frac{1}{{{l}_{2}}}-\frac{1}{{{l}_{1}}} \right) \\
& A=\frac{8,85\cdot {{10}^{-12}}\cdot 200\cdot {{10}^{-4}}\cdot {{600}^{2}}}{2}\left( \frac{1}{0,5\cdot {{10}^{-2}}}-\frac{1}{0,3\cdot {{10}^{-2}}} \right)=-4,25\cdot {{10}^{-6}Дж}. \\
\end{align} \]
Ответ: - 4,25 мкДж.