Здравствуйте, kolotaevaliza2004!
Дано:
S, 9d, N=5, d, W
Найти: А
Решение:
Конденсатор с металлическими пластинами внутри можно представить как систему последовательно соединенных конденсаторов (см.рис.). Вставили 5 одинаковых пластин - получилось 6 одинаковых конденсаторов.

Итак, имеем состояние системы №1 - 5 пластин между обкладками:
- площадь обкладок в каждом из таких конденсаторов
S₁=S;
- расстояние между обкладками
d₁=(9d-5d)/6 = 2d/3;
- ёмкость такой системы
С=(1/6)*С₁=ε_oS/d₁=3ε_oS/2d;
- заряд, накопленный на обкладках конденсаторов
q₁=q;
- энергия системы
W₁=W=q²/2C = (q²*4d)/2ε_oS = 2q²d/ε_oS (1)
Далее... имеем состояние системы №2 - 4 пластины между обкладками:
- площадь обкладок в каждом из таких конденсаторов не изменилась
S₂=S;
- расстояние между обкладками
d₂=(9d-4d)/5 = d;
- ёмкость такой системы №2
С'=(1/5)*С₂=ε_oS/5d;
- заряд, накопленный на обкладках конденсаторов не изменился;
q₂=q;
- энергия системы в состоянии №2
W₂=q²/2C' = (q²*4d)/2ε_oS = 2,5q²d/ε_oS (2)
***
Сравним полученные значения в выражениях (1) и (2).
Как видим
W₂/W₁ = 2,5/2 = 1,25
***
Работа, которую необходимо совершить, чтоб привести систему из состояния №1 в состояние №2 (т.е., вынуть одну пластину)
A=ΔW=W₂-W₁=1,25W-W=0,25W
***
Вроде бы так...
Ответ: 0,25W

Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор) Дата отправки: 29.01.2021, 16:05 5 нет комментария ----- Дата оценки: 11.02.2021, 19:02

Рейтинг ответа: +2 [подробно] Сообщение модераторам Отправлять сообщения модераторам могут только участники портала. ВОЙТИ НА ПОРТАЛ » регистрация »