Упражнения для самоконтроля. 3.1. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (e = 7)

3.1. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (e = 7). Расстояние между пластинами d = 5 мм, разность потенциалов U = 500 В. Определить энергию поляризованной стеклянной пластины, если ее площадь S = 50 см². [6, 64 мкДж]

3.2. Плоский воздушный конденсатор емкостью С = 10 пФ заряжен до разности потенциалов U = 1 кВ. После отключения конденсатора от источника напряжения расстояние между пластинами конденсатора было увеличено в два раза. Определить: 1) разность потенциалов на обкладках конденсатора после их раздвижения; 2) работу внешних сил по раздвижению пластин.

[1) 2 кВ; 2) 5 мкДж]

3.3. Разность потенциалов между пластинами конденсатора U = 200 В. Площадь каждой пластины S= 100 см², расстояние между пластинами d = 1 мм, пространство между ними заполнено парафином (e = 2). Определить силу притяжения пластин друг к другу. [3, 54 мН]

3.4. Плоский конденсатор с размером пластин 25*25 см² и расстоянием между ними d₁=0, 5 мм заряжен до разности потенциалов U₁=10 В и отключен от источника. Какова будет разность потенциалов U₂, если пластины раздвинуть до расстояния d₂=5 мм? [100 В]

3.5. Плоский воздушный конденсатор емкостью С подсоединен к источнику тока, который поддерживает разность потенциалов между обкладками, равную U. Какой заряд пройдет через источник при заполнении такого конденсатора диэлектриком с диэлектрической проницаемостью e? [(e-1)CU]

3.6. Как изменится энергия подключенного к источнику постоянного напряжения плоского конденсатора при увеличении расстояния между его пластинами в 2 раза и введении между пластинами диэлектрика с e=4?

[увеличится в 2 раза]

3.7. Плоский воздушный конденсатор заряжен до некоторой разности потенциалов. В конденсатор поместили диэлектрическую пластинку, заполняющую все пространство между обкладками. После этого для восстановления прежней разности потенциалов пришлось увеличить заряд пластины в три раза. Определите диэлектрическую проницаемость e пластинки. [e=3]

3.8. Между пластинами плоского воздушного конденсатора внесена плоскопараллельная пластина из твердого диэлектрика с диэлектрической проницаемостью e так, что между ней и пластинами остались воздушные зазоры. Как изменится при этом сила притяжения пластин друг к другу, если конденсатор заряжен и отключен от источника тока? [не изменится]

3.9. Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов U и отключен от источника тока. Определите разность потенциалов, если расстояние между обкладками конденсатора увеличить в n раз. [ nU ]

3.10. К плоскому воздушному конденсатору, площадь пластин которого 60 см², приложено напряжение 90 В, при этом заряд конденсатора оказался равным 1 нКл. Определите электроемкость конденсатора. [11 пФ]