Question

На сколько изменится энергия плоского воздушного конденсатора, если параллельно его обкладкам ввести металлическую пластину толщиной 1 мм. Площадь обкладок конденсатора и пластины 150 см², расстояние между обкладками 6 мм. Конденсатор заряжен 400 В и отключен от батареи.

Answer 1

Первоначальная энергия конденсатора W=CU^2/2, C=e0S/d. Так как конденсатор отключен от источника, расстояние между основными пластинами d=6 мм не меняется, диэлектрик между пластинами не вводится, то введение тонкой пластины толщиной меньшей чем d, не очень существенно изменяет W0=e0SU^2/2d. Чтобы  оценить относительное изменение  d на 1 мм (d - 1)*10^(-3): W1/W0=6/5=1,2.
W0=8,85*10^(-12)*150*10^(-4)*400^2/2*6*10^(-3)=1,77 мДж,
W1=2,13 мДж. Энергия такого конденсатора увеличилась на  0,36 мДж.