При окружении шара диэлектриком его электрическая ёмкость

Данное задание относится к предмету физики, в частности к разделу электростатики. Когда металлический шар окружен диэлектриком, его электрическая емкость изменяется. Диэлектрик — это материал, который имеет низкую проводимость, но может поляризоваться в присутствии электрического поля. Поляризация диэлектрика в поле отрицательно заряженного шара приводит к уменьшению эффективной силы электростатического поля за счет частичной нейтрализации поля.

Электрическая емкость C системы может быть выражена как C = Q/V, где Q — заряд, а V — потенциал. Когда диэлектрик добавляется, он понижает потенциал на поверхности шара для фиксированного заряда, поскольку электроны диэлектрика частично экранируют заряд шара.

Формально емкость сферического проводника окруженного диэлектриком определяется формулой C = 4πεR, где ε — диэлектрическая проницаемость среды (которая больше в диэлектрике, чем в вакууме), и R — радиус сферы. Если заменить воздушный или вакуумный слой вокруг шара на слой материала с более высоким значением ε, емкость увеличится, потому что ε увеличивается.

Следовательно, при окружении шара диэлектриком его электрическая ёмкость увеличивается. Правильный ответ: увеличилась.