Задание 21 ЕГЭ по физике · C7DA11
Изменение энергии конденсатора
Плоский воздушный конденсатор электроёмкостью С = 10 нФ подключили к источнику постоянного напряжения U = 10 В. После полной зарядки конденсатор отсоединили от источника напряжения. Определите изменение энергии этого конденсатора, если расстояние между его обкладками увеличить на 20%.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
До отключения конденсатор заряжен до напряжения U. Его начальная энергия равна:
W1=CU22
Подставим значения величин:
W1=10⋅10−9⋅1022=5⋅10−7 Дж
После отключения заряд конденсатора не изменяется. При увеличении расстояния между обкладками на 20% расстояние становится равным 1,2d, поэтому электроёмкость уменьшается в 1,2 раза:
C2=C11,2
При постоянном заряде энергия обратно пропорциональна электроёмкости, следовательно, она увеличивается в 1,2 раза:
W2=1,2W1
Изменение энергии конденсатора равно:
ΔW=W2−W1=0,2W1=0,2⋅5⋅10−7=1⋅10−7 Дж
W1=CU22
Подставим значения величин:
W1=10⋅10−9⋅1022=5⋅10−7 Дж
После отключения заряд конденсатора не изменяется. При увеличении расстояния между обкладками на 20% расстояние становится равным 1,2d, поэтому электроёмкость уменьшается в 1,2 раза:
C2=C11,2
При постоянном заряде энергия обратно пропорциональна электроёмкости, следовательно, она увеличивается в 1,2 раза:
W2=1,2W1
Изменение энергии конденсатора равно:
ΔW=W2−W1=0,2W1=0,2⋅5⋅10−7=1⋅10−7 Дж
Пример ответа
Энергия конденсатора увеличится на 1 · 10−7 Дж.
Источник: Открытый банк ФИПИ C7DA11
Похожие задания
21В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Зависимость тока от индуктивности · 0A303921На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления р…Переход из координат U–p в p–V · 0A953321Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором нарисованы направленные в одну…Определение фокусного расстояния линзы · 0B795A21Батарея из четырёх конденсаторов электроёмкостью С1 = 2С, С2 = С, С3 = 4С и С4 = 2С подключена к источнику…Энергия батареи конденсаторов · 0C59AA
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.