Question

Плоский воздушный конденсатор емкостью 20 пФ заряжен до разности потенциалов 100 В и отключён от источника.Какую работу нужно совершить, чтобы увеличить расстояние между обкладками в четыре раза?

Answer 1

Работа будет равна разности энергии запасённой в конденсаторе в 1 и во 2 случае.  В 1 случае E1=C*U²/2=0,5*20*10-¹²*10⁴=1*10-⁷ Дж. Во втором случае ёмкость уменьшится в 4 раза, так как емкость конденсатора из материала с проницаемостью ε, площадью перекрытия обкладок S и расстоянием между обкладками d равна С=ε0*ε*S/d и при уменьшении d в 4 раза и ёмкость уменьшится в 4 раза. Тогда энергия во втором случае E2=0,5*5*10-¹²*10⁴= 2,5*10-⁸ Дж. То есть требуемая работа A=E1-E2=1*10-⁷-2,5*10-⁸=7,5*10-⁸ Дж.