ГЛАВА 26. КОНДЕНСАТОРЫ
Как изменятся: заряд конденсатора, напряжение на нем, напряженность электрического поля, энергия конденсатора, если (а) конденсатор отсоединен от источника напряжения, (б) конденсатор подсоединен к источнику напряжения.
Решение. Из формулы (26.8) следует, что при размещении диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε внутри конденсатора его емкость увеличивается в ε раз. А вот как меняются остальные параметры конденсатора, мы должны понять на основе определения емкости (26.1). Но в эту формулу входят три величины – емкость, напряжение и заряд, и для того чтобы сделать вывод об изменении, например, заряда нужно знать, как изменяется и емкость, и напряжение. В условии задачи дана дополнительная информация на этот счет, но часто школьники ее не могут разглядеть. Давайте разберемся с тем, как происходит заряжение конденсатора с помощью источника напряжения.
Источник напряжения - это прибор, который в результате определенных электрохимических реакций разделяет положительные и отрицательные заряды и заряжает ими тела, с которыми соединены его выводы. При этом источник заряжает эти тела не фиксированным зарядом, а до фиксированной разности потенциалов. Это связано с тем, что при разделении зарядов внутри источника напряжения в тех или иных химических реакциях над зарядами совершается определенная работа, в результате чего между выводами источника создается определенная разность потенциалов. Если теперь к каждому выводу подсоединить какие-либо проводники, они приобретут те же потенциалы. А вот заряды проводников при их движении, окружении диэлектриками и т.д. могут изменяться.
Вернемся к нашему конденсатору. При его заряжении между обкладками будет создано электрическое напряжение U, характерное для данного источника. При этом обкладки конденсатора приобретают заряд (одна – положительный, другая – отрицательный), величину которого можно найти из определения емкости (26.1)
где C – емкость конденсатора.
Если теперь отключить конденсатор от источника, то заряд обкладок не может измениться, если они не соединяются ни с какими телами.
