Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м^2, расстояние между ними d = 5мм. К пластинам приложена разность потенциалов U1 = 300 B. После отключения конденсаторов от источника напряжения пространство между пластинами заполняется эбонитом на 2,6. Чему равна разность потенциалов U2 между пластинами после заполнения конденсатора? Чему равна емкость конденсатора С1 до заполнения?

Для решения задачи воспользуемся формулой емкости конденсатора:

C = ε₀ * (S / d),

где C - емкость конденсатора, ε₀ - диэлектрическая постоянная воздуха (ε₀ ≈ 8.85 * 10^(-12) Ф/м), S - площадь пластин конденсатора, d - расстояние между пластинами.

Для конденсатора до заполнения эбонитом:

С1 = ε₀ * (S / d).

Зная площадь пластин S = 0,01 м^2 и расстояние между ними d = 5 мм = 0,005 м, подставим значения в формулу:

C1 = (8.85 * 10^(-12) Ф/м) * (0,01 м^2 / 0,005 м) = 0,0177 Ф = 17,7 мкФ.

Теперь найдем разность потенциалов U2 между пластинами после заполнения конденсатора. Поскольку пространство между пластинами заполнено эбонитом, коэффициент заполнения эбонитом равен k = 2,6. Тогда разность потенциалов U2 можно найти по формуле:

U2 = U1 / k,

где U1 - разность потенциалов до заполнения.

Подставим значения:

U2 = 300 B / 2,6 ≈ 115,38 B.