Question

Две металлические пластины заряжены одинаковыми по модулю и противоположными по знаку электрическими зарядами. Между пластинами находится воздух. Как изменится разность потенциалов между пластинами и электроемкость такого конденсатора при уменьшении расстояния между пластинками?
1-Разность потенциалов уменьшится, электроемкость увеличится.
2-Разность потенциалов уменьшится, электроемкость уменьшится.
3-Разность потенциалов увеличится, электроемкость увеличится.

Answer 1

Для понимания того, как изменится разность потенциалов и электроемкость между пластинами конденсатора при уменьшении расстояния между пластинками, нужно учитывать два фактора: величину зарядов на пластинах и физические свойства конденсатора.

1. Разность потенциалов между пластинами:
Разность потенциалов между пластинами конденсатора пропорциональна заряду на пластине и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами. Формула для разности потенциалов (V) между пластинами конденсатора выглядит следующим образом:
V = Q / C,
где Q - заряд на пластине, C - электроемкость конденсатора.
Если через знак "/" обозначить деление, то можно вывести следующие формулы:
V ∼ Q,
V ∼ 1 / d,
где d - расстояние между пластинами.
Из этих формул видно, что разность потенциалов между пластинами будет уменьшаться при уменьшении расстояния между ними.

2. Электроемкость конденсатора:
Электроемкость конденсатора (C) определяется физическими характеристиками конденсатора и пропорциональна площади пластин конденсатора и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами. Формула для электроемкости выглядит так:
C = ε * ε₀ * A / d,
где ε - диэлектрическая проницаемость среды между пластинами, ε₀ - электрическая постоянная, A - площадь пластин, d - расстояние между пластинами.
Если через "*" обозначить умножение, а через "/" обозначить деление, то можно вывести следующие формулы:
C ∼ A,
C ∼ 1 / d.
Из этих формул видно, что электроемкость конденсатора будет увеличиваться при уменьшении расстояния между пластинами.

Итак, в ответе нужно выбрать один из предложенных вариантов:

1- Разность потенциалов уменьшится, электроемкость увеличится.

Обоснование ответа:
Мы установили, что разность потенциалов уменьшается при уменьшении расстояния между пластинами, а электроемкость увеличивается при уменьшении этого расстояния. Это и соответствует первому варианту ответа.