Консультация № 194229
18.12.2018, 13:54
0.00 руб.
0 5 1
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
В плоский конденсатор параллельно его обкладкам вставлена проводящая пластина. Площадь обкладок конденсатора и пластины S, толщина пластины d, расстояние между обкладками 5d. Найти ёмкость такого конденсатора.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
18.12.2018, 17:13
общий
Адресаты:
Я ещё не решал подобных задач.
На google.ru я задал поисковую фразу "плоский конденсатор вставлена проводящая пластина" . Решений точно по Вашей задаче найти не удалось. Но есть наводящие идеи:

На scicenter.online/osnovyi-fiziki-scicenter/128-primeryi-resheniya-24563.html : Найдите емкость С конденсатора, площадь пластин которого S и расстояние между ними I, если в конденсатор вставлена металлическая пластина толщиной …, параллельная его обкладкам.
Решение. Конденсатор со вставленной в него пластиной можно рассматривать как 2 последовательно соединенных конденсатора…
Емкость не зависит от положения пластины. При очень тонкой пластине ёмкость конденсатора не зависит от наличия пластины


Похожая задача N6 рассмотрена в abitu.net/folders/attachment/269/download

Много похожих задач с решениями см на school.mipt.ru/FileDown.asp?ItemId=610

У нас на ДальВостоке уже за полночь. Я отключаюсь. Дальше сами сможете?
давно
Посетитель
401861
23
18.12.2018, 18:47
общий
Адресаты:
Спасибо, кажется поняла
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
20.12.2018, 04:33
общий
это ответ
Здравствуйте, Кожухова Дарья!
Эта задача - на сообразительность. В различных "решебниках", найденных в интернете (ссылки см в минифоруме Вашего Вопроса) подсказана идея решения : "Конденсатор со вставленной в него пластиной можно рассматривать как 2 последовательно соединенных конденсатора…"

На ru.wikipedia.org/wiki/Электрический_конденсатор цитата "Ёмкость плоского конденсатора, состоящего из 2х параллельных металлических пластин площадью S каждая, расположенных на расстоянии D друг от друга, в системе СИ выражается формулой
C = [$949$] * [$949$]0 * S / D , где [$949$] - диэлектрическая проницаемость среды, заполняющая пространство между пластинами (в вакууме равна единице), [$949$] - электрическая постоянная, численно равная 8,854187817•10-12 Ф/м
". Тут я заменил малую букву d на большую D избежать путаницу с толщиной пластины d из Условия Вашей задачи.

Для 2х разделённых пластиной конденсаторов с одинаковой площадью обкладок S будет справедлива замена этой сложной формулы на более простые пропорциональности :
C1 = Cons / d1 , C2 = Cons / d2 , где C1 и C2 - ёмкости разделённых конденсаторов, d1 и d2 - расстояние между их обкладками, Cons - некая константа.

При последовательном соединении конденсаторов общая ёмкость равна
C = 1 / (1 / C1 + 1 / C2) = 1 / (d1 / Cons + d2 / Cons) = Cons / (d1 + d2)
Из этой формулы видно, что вставляемая проводящая пластина толщиной d увеличивает ёмкость конденсатора за счёт уменьшения "диэлектрического" расстояния между обкладками с 5d до 4d .
Таким образом, ёмкость Вашего конденсатора с пластиной равна
C = [$949$] * [$949$]0 * S / (4d)
Если проводящую пластину вставить в конденсатор с перекосом (НЕ параллельно обкладкам), то электрич поле искривится, и ёмкость ещё больше увеличится.
давно
Посетитель
401861
23
21.12.2018, 13:33
общий
Адресаты:
Да, у меня такой же ответ получился.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
21.12.2018, 14:37
общий
Адресаты:
Значит, мы с Вами правильно решили эту задачу!
Форма ответа