1. плоский воздушный конденсатор подключили к батарее, а затем от-ключили от неё. после этого уменьшим расстояние между пластинамиконденсатора в 2 раза. как изменится: а) энергия, запасенная конденсатором; б) заряд на обкладках конденсатора; в) плотность энергии электрического поля конденсатора?
а) Энергия, запасенная конденсатором:
Энергия, запасенная конденсатором, определяется формулой: E = (1/2) * C * U^2, где E - энергия, С - емкость конденсатора, U - напряжение на конденсаторе.
При подключении к батарее конденсатор заряжается, и на нем появляется определенное напряжение. Когда мы отключаем конденсатор от батареи, он сохраняет всю запасенную на нем энергию. При уменьшении расстояния между пластинами конденсатора в 2 раза, его емкость увеличивается в 2 раза (по формуле емкости конденсатора C = ε * S / d, где ε - диэлектрическая проницаемость среды между пластинами, S - площадь пластин, d - расстояние между ними).
Таким образом, увеличение емкости в 2 раза приведет к увеличению энергии конденсатора в 4 раза. То есть энергия, запасенная конденсатором, увеличится в 4 раза.
б) Заряд на обкладках конденсатора:
Заряд на обкладках конденсатора определяется формулой: Q = C * U, где Q - заряд, С - емкость конденсатора, U - напряжение на конденсаторе.
При подключении к батарее конденсатор заряжается до определенного напряжения. Когда мы отключаем конденсатор от батареи, он сохраняет заряд, который на нем был. При уменьшении расстояния между пластинами конденсатора в 2 раза, его емкость увеличивается в 2 раза.
Следовательно, при неизменном заряде на конденсаторе, напряжение на нем увеличится в 2 раза. То есть заряд на обкладках конденсатора не изменится.
в) Плотность энергии электрического поля конденсатора:
Плотность энергии электрического поля конденсатора определяется формулой: ε = E / V, где ε - плотность энергии электрического поля, E - энергия запасенная конденсатором, V - объем пространства между обкладками конденсатора.
При уменьшении расстояния между пластинами конденсатора в 2 раза, объем пространства между ними также уменьшится в 2 раза.
Следовательно, при увеличении энергии запасенной конденсатором в 4 раза и уменьшении объема пространства между пластинами в 2 раза, плотность энергии электрического поля конденсатора увеличится в 8 раз (4 раза из-за увеличения энергии и 2 раза из-за уменьшения объема пространства).
Надеюсь, мой ответ был достаточно подробным и понятным для вас. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их, я с радостью помогу вам!