Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Всё пространство между обкладками плоского конденсатора занимает непроводящая пластина с диэлектрической проницаемостью
. Этот конденсатор через резистор с большим сопротивлением подключён к батарее с ЭДС B. Пластину быстро
вынимают так, что заряды пластин конденсатора за время удаления пластины не успевают измениться. Определите, какую
минимальную работу необходимо совершить для такого удаления пластины. Какое количество теплоты выделится в цепи к моменту,
когда система придёт в новое равновесное состояние? Электрическая ёмкость незаполненного конденсатора мкФ.
(Всеросс., 2018, ШЭ, 11)
Заряд конденсатора равен:
где – ёмкость конденсатора, – напряжение на нём.
Энергия конденсатора равна:
Заряд конденсатора в установившемся режиме:
Ёмкость конденсатора можно определить по формуле:
где – диэлектрическая постоянная, – площадь пластин, – расстояние между пластинами.
При этом ёмкость конденсатора без диэлектрика равна:
с диэлектриком
Минимальная работа по удалению пластины равна по модулю разности энергии конденсатора, то есть
так как , то
В установившемся режиме после изъятия пластины установившийся заряд равен . Работа источника равна
где – заряд, протекший через источник.
В данном случае
Тогда работа источника
В данном случае она отрицательна. Энергия конденсатора в установившемся режиме же равна
Тогда изменение энергии
По закону сохранения энергии искомая величина равна
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное обучение
в Школково
Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!