Вопрос:

Воспользовавшись оборудованием, представленным на рис. 1, учитель собрал модель плоского конденсатора (рис. 2), зарядил нижнюю пластину положительным зарядом, а корпус электрометра заземлил. Соединённая с корпусом электрометра верхняя пластина конденсатора приобрела отрицательный заряд, равный по модулю заряду нижней пластины. После этого учитель сместил одну пластину относительно другой, не изменяя расстояния между ними (рис. 3). Как изменились при этом показания электрометра: увеличились, уменьшились или остались прежними? Ответ поясните, указав физические явления и закономерности, использованные для объяснения. Показания электрометра в данном опыте прямо пропорциональны разности потенциалов между пластинами конденсатора.

Ответ:

При смещении одной пластины относительно другой площадь их перекрытия уменьшилась. Расстояние между пластинами и заряды пластин остались неизменными.

Ёмкость плоского конденсатора определяется формулой \(C=\varepsilon\varepsilon_0\dfrac{S}{d}\). Поэтому при уменьшении площади перекрытия пластин ёмкость конденсатора уменьшается.

Так как заряд конденсатора постоянен, разность потенциалов между пластинами равна \(U=\dfrac{q}{C}\). При уменьшении ёмкости напряжение увеличивается. Показания электрометра прямо пропорциональны разности потенциалов, следовательно, они также увеличатся.

Ответ: показания электрометра увеличились.

Подать жалобу Правообладателю