Как изменится напряжённость поля внутри заряженного плоского конденсатора, отключённого от источника, если расстояние между пластинами уменьшить в 2,5 раза?

Это задание относится к физике, разделу электрические поля и конденсаторы.

Вопрос: Как изменится напряжённость поля внутри заряженного плоского конденсатора, отключённого от источника, если расстояние между пластинами уменьшить в 2,5 раза?

Объяснение:

1. Формула для напряженности электрического поля \( E \) в плоском конденсаторе:
   \[ E = \frac{U}{d} \]
   где:
   • \( E \) — напряжённость электрического поля,
   • \( U \) — напряжение между пластинами,
   • \( d \) — расстояние между пластинами.
2. Ключевой факт: в задаче сказано, что конденсатор отключён от источника, то есть заряд на пластинах \( Q \) остаётся постоянным.
3. Формула ёмкости плоского конденсатора:
   \[ C = \varepsilon \frac{S}{d} \]
   где:
   • \( C \) — ёмкость,
   • \( \varepsilon \) — диэлектрическая проницаемость среды между пластинами,
   • \( S \) — площадь пластин,
   • \( d \) — расстояние между пластинами.
4. Напряжение \( U \) связано с зарядом \( Q \) и ёмкостью \( C \) следующим образом:
   \[ U = \frac{Q}{C} \]
5. Если расстояние \( d \) уменьшается в 2,5 раза, то ёмкость \( C \) увеличивается в 2,5 раза, так как \( C \) обратно пропорционально \( d \).
6. Напряжение \( U \), при постоянном заряде \( Q \), уменьшится в 2,5 раза, поскольку \( U = \frac{Q}{C} \), а \( C \) увеличивается в 2,5 раза.
7. Напряжённость \( E \) рассчитывается по формуле \( E = \frac{U}{d} \). Поскольку \( U \) уменьшилось в 2,5 раза, а \( d \) также уменьшилось в 2,5 раза, напряжённость \( E \) возрастёт в 2,5 раза.

Ответ:

Правильный вариант — 4. Возрастет в 2,5 раза.