ГДЗ по физике 10 класс Мякишев, номер §103 Опыт 1

Опыт Зависимость электроёмкости плоского конденсатора от размеров

Проверьте на опыте зависимость электроёмкости конденсатора от его геометрических характеристик. Для этого возьмите две металлические плоские пластины и зарядите одну из них (например, потрите о шёлк стеклянную палочку), приблизьте другую пластину к ней, затем заземлите её. Соедините пластины с вольтметром. Уменьшайте расстояние между пластинами и следите за изменением показаний вольтметра. Сдвигайте пластины относительно друг друга и также следите за изменением показаний вольтметра. Сделайте выводы.

Решение

Сначала соберём две металлические пластины на изолирующих подставках и зарядим их, как предложено в условии. После заземления второй пластины уберём соединение с землёй: теперь обкладки изолированы, поэтому при перемещении пластин их заряды можно считать постоянными.
Подсоединим вольтметр к пластинам. Будем изменять только расстояние , сохраняя площадь перекрытия . Запишем расстояние и напряжение для нескольких положений.
Пример измерений: при вольтметр показал , при — около . Это пример ожидаемых показаний, а не обязательный результат опыта.
По определению электроёмкости из § . Заряд почти постоянен, поэтому уменьшение напряжения означает увеличение электроёмкости. Это согласуется с формулой плоского конденсатора : при уменьшении вдвое ёмкость возрастает примерно вдвое.
Вернём расстояние к прежнему значению и сдвинем пластины в стороны. Площадь их перекрытия уменьшится. Пример измерений: при полном перекрытии , при перекрытии примерно половины площади . При том же заряде это означает уменьшение ёмкости примерно вдвое.
Измерения приближённые: у краёв пластин поле неоднородно, а часть заряда может утечь. Для сравнения нужно менять по одной геометрической характеристике за раз.

Ответ

При уменьшении расстояния между обкладками электроёмкость увеличивается; при уменьшении площади их перекрытия — уменьшается.

Помогло?

Номер §103 Опыт 1