Zadanie

Zadanie.

Jak zmieni się:

(a) pojemność elektryczna,

(b) ładunek na okładkach,

(c) napięcie,

(d) natężenie pola elektrycznego,

jeżeli między elektrody kondensatora płaskiego o pojemności C₀ wsuniemy dielektryk o przenikalności e_r i grubości d równej odległości między okładkami kondensatora?

Rozpatrzyć dwa przypadki:

(I) Kondensator po naładowaniu do napięcia U₀ odłączono od źródła.

(II) Kondensator jest cały czas podłączony do źródła o napięciu U₀.

Rozwiązanie

Rozwiązanie

(I) Kondensator po naładowaniu do napięcia U₀ odłączono od źródła. W tym przypadku ładunek na okładkach nie będzie się zmieniał Q.

(a) Pojemność:

Przed włożeniem dielektryka:

Po włożeniu dielektryka:

Pojemność wzrośnie e_r razy.

(b) Ładunek:

(1)

 

(c) Napięcie:

Z równania (1) wynika, że:

Napięcie zmniejszy się e_r razy.

(d) Natężenie pola elektrycznego

Natężenie pola elektrycznego wewnątrz dielektryka zmniejszy się e_r razy, ponieważ ładunki polaryzacyjne na powierzchni dielektryka wytworzą pole przeciwne do pola zewnętrznego.

(II) Kondensator jest cały czas podłączony do źródła o napięciu U₀. W związku z tym napięcie

Napięcie nie zmieni się.

(a) Pojemność:

(b) Ładunek na okładkach kondensatora:

Ładunek wzrośnie e_r razy. Ze źródła dopłynie na okładki dodatkowy ładunek

równy ładunkowi polaryzacyjnemu.

(c) Napięcie:

(d) Natężenie pola elektrycznego:

Natężenie pola elektrycznego nie ulegnie zmianie.

Odpowiedź

Dyskusja

 

Podstawa teoretyczna

Artykuły na stronie

Wzory - elektrostatyka

Elektrostatyka - Prawo Coulomba

Linki

...

Zadania z przedmiotu

Zadania z elektrostatyki