Определить, как изменится напряженность электрического поля между пластинами конденсатора при изменении расстояния между ними

Предмет: Физика. Раздел: Электростатика

Чтобы определить, как изменится напряженность электрического поля между пластинами конденсатора при изменении расстояния между ними, нужно рассмотреть свойства конденсатора и зависимость напряженности поля от его параметров.

1. В плоском конденсаторе напряженность электрического поля $(E)$ между пластинами связана с зарядом $(Q)$ на пластинах и площадью $(A)$ пластин через формулу: $E=\sigma /\epsilon ₀$, где $\sigma$ — поверхностная плотность заряда $(\sigma =Q/A)$, а $\epsilon ₀$ — электрическая постоянная.
2. Заряд $Q$ на конденсаторе можно выразить через емкость $C$ и напряжение $U$: $Q=C\ast U$.
3. Для данного случая емкость конденсатора $C=100пФ$, а батарея создает напряжение $U=10В$.
4. Напряженность электрического поля также можно выразить через напряжение и расстояние $d$ между пластинами: $E=U/d$.

Таким образом, когда расстояние между пластинами $d$ уменьшается в 2 раза $(d^{\prime }=d/2)$, при фиксированном напряжении $U=10В$, новая напряженность будет:

$E^{\prime }=U/d^{\prime }=U/(d/2)=2\ast (U/d)$.

Это указывает на то, что напряженность электрического поля между пластинами увеличится в 2 раза, если расстояние между пластинами уменьшится вдвое, при условии, что напряжение, созданное батареей, остается постоянным. То есть напряженность поля удвоится.