На рисунках изображены пластины четырех плоских конденсаторов. Максимальную электрическую емкость имеет конденсатор:

Решение:

Электрическая емкость плоского конденсатора определяется формулой \( C = \frac{\varepsilon ̂ \varepsilon_0 S}{d} \), где \( \varepsilon \) — диэлектрическая проницаемость среды, \( \varepsilon_0 \) — электрическая постоянная, \( S \) — площадь пластин, \( d \) — расстояние между пластинами.

Для максимальной емкости необходимо, чтобы площадь пластин \( S \) была максимальной, а расстояние между ними \( d \) — минимальным. Также, если используется диэлектрик, его проницаемость \( \varepsilon \) должна быть больше 1.

Рассмотрим конденсаторы:

• Конденсатор 1: \( S = 2h \cdot 2b \), \( d \) — обозначено.
• Конденсатор 2: \( S = 2h \cdot 2b \), \( d = 2a \).
• Конденсатор 3: \( S = 2h \cdot 2a \), \( d \) — обозначено.
• Конденсатор 4: \( S = 2h \cdot 4a \), \( d = b \).

Сравнивая площади и расстояния, видим, что конденсатор 4 имеет самую большую площадь \( 2h × 4a \) и наименьшее расстояние между пластинами \( b \) (предполагая, что \( b < d \) и \( b < 2a \)).

Если предположить, что все пластины сделаны из одного материала и находятся в вакууме (\( \varepsilon = 1 \)), то решающими факторами являются \( S \) и \( d \).

• Для конденсатора 1: \( C_1 \propto \frac{4hb}{d} \).
• Для конденсатора 2: \( C_2 \propto \frac{4hb}{2a} = \frac{2hb}{a} \).
• Для конденсатора 3: \( C_3 \propto \frac{4ha}{d} \).
• Для конденсатора 4: \( C_4 \propto \frac{8ha}{b} \).

Сравнивая выражения, видим, что конденсатор 4 имеет наибольший числитель (площадь) и, предположительно, наименьший знаменатель (расстояние).

Из представленных вариантов ответа, максимальную емкость будет иметь конденсатор 4.

Ответ: 4