Привет!
Давай вместе разберёмся с задачей:
Итак, у нас есть плоский конденсатор, который зарядили и отключили от источника постоянного напряжения. Нужно понять, как изменится энергия электрического поля в конденсаторе, если расстояние между его обкладками увеличить в 3 раза.
Шаги решения:
Определение исходных условий:
- Конденсатор уже заряжен и отключен от источника напряжения. Это важно, потому что при отключении остается постоянным заряд на обкладках конденсатора (Q).
Вспомним формулу энергии электрического поля конденсатора:
- Энергия \(W \) = \( \frac{Q^2}{2C} \).
Как изменится ёмкость C, если увеличить расстояние между обкладками в 3 раза:
- Формула для ёмкости плоского конденсатора: \(C = \frac{\varepsilon_0 \cdot S}{d}\). Если увеличить расстояние между обкладками \(d\) в 3 раза, то ёмкость \(C\) уменьшится в 3 раза.
Теперь рассмотрим изменения энергии:
- Так как ёмкость уменьшилась в 3 раза, новая ёмкость \(C' = \frac{C}{3}\).
- Подставляем \(C'\) в формулу энергии: \(W' = \frac{Q^2}{2C'} = \frac{Q^2}{2 \cdot \frac{C}{3}} = \frac{3Q^2}{2C}\).
- Получается, что новая энергия \(W'\) втрое больше исходной \(W\).
То есть, энергия электрического поля увеличится в 3 раза.
Ответ: Увеличится в 3 раза.