ГЛАВА 26. КОНДЕНСАТОРЫ

Решение. Самый главный вопрос, на который нужно ответить в этой задаче, это вопрос, как соединены конденсаторы. Последовательно? Параллельно? Как-то по-другому? Можно заметить (хотя, нам кажется, это и непросто), что данная в условии электрическая цепь с помощью изменения положения соединительных проводов в пространстве и их длины (что никак не может изменить электрическую емкость цепи) сводится к цепи, изображенной на рис. 26.6. Таким образом, конденсаторы в данной цепи соединены параллельно, и потому ее эквивалентная емкость равна сумме емкостей конденсаторов

Пример 26.5. Три последовательно соединенных воздушных конденсатора с емкостями С, 2C и 3C подсоединили к источнику напряжения. Затем конденсатор с емкостью 2C опустили в диэлектрическую жидкость с диэлектрической проницаемостью ε. Во сколько раз изменится напряжение на этом конденсаторе?

Решение. Смысл задачи заключается в том, что при опускании конденсатора в диэлектрик в ε раз увеличится его электрическая емкость. Посмотрим, как это изменит напряжение на этом конденсаторе, при условии, что емкости остальных конденсаторов не изменяются, а вся батарея постоянно подключена к источнику напряжения.

Рассмотрим сначала соединение конденсаторов с емкостями С, 2C и 3C . Так как конденсаторы соединены последовательно, заряды на всех конденсаторах будут одинаковы. Этот заряд Q можно найти как

(26.19)

где C_Э – эквивалентная емкость батареи конденсаторов. До опускания конденсатора в диэлектрик их емкости равны 2C и 3C , поэтому первоначальную эквивалентную емкость батареи конденсаторов можно найти из формулы