Номер 6, страница 269 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

6. Для чего пространство между обкладками конденсатора заполняется диэлектриком?

5. От чего зависит электроёмкость конденсатора?
Электроёмкость конденсатора является его основной физической характеристикой, определяющей способность накапливать электрический заряд. Она не зависит от величины сообщённого заряда или напряжения на обкладках, а определяется исключительно геометрическими и физическими параметрами самого конденсатора. Для наиболее распространённого типа — плоского конденсатора — электроёмкость $\text{C}$ вычисляется по формуле:
$C = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}$
Из этой формулы видно, что электроёмкость зависит от следующих факторов:
1. Площади перекрытия обкладок $\text{S}$: чем больше площадь, тем больше ёмкость.
2. Расстояния между обкладками $\text{d}$: чем меньше расстояние, тем больше ёмкость.
3. Свойств диэлектрика, заполняющего пространство между обкладками. Это свойство вещества характеризуется его относительной диэлектрической проницаемостью $\varepsilon$. Ёмкость прямо пропорциональна этой величине, а $\varepsilon_0$ — это электрическая постоянная.
Таким образом, в общем случае для конденсатора любой конструкции его электроёмкость зависит от его геометрической конфигурации (формы, размеров и взаимного расположения проводников) и диэлектрических свойств среды между ними.

Ответ: Электроёмкость конденсатора зависит от его геометрических размеров (площади и формы пластин), расстояния между пластинами и диэлектрической проницаемости материала, находящегося между ними.

6. Для чего пространство между обкладками конденсатора заполняется диэлектриком?
Заполнение пространства между обкладками конденсатора слоем диэлектрика позволяет достичь нескольких важных целей:
1. Увеличение электроёмкости. Относительная диэлектрическая проницаемость $\varepsilon$ любого вещества (кроме вакуума) больше единицы. Согласно формуле для ёмкости плоского конденсатора $C = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}$, введение диэлектрика увеличивает ёмкость в $\varepsilon$ раз по сравнению с воздушным или вакуумным конденсатором тех же размеров. Это даёт возможность создавать компактные конденсаторы большой ёмкости.
2. Увеличение электрической прочности. Каждый диэлектрик имеет определённую электрическую прочность — это максимальная напряжённость электрического поля, которую он может выдержать без электрического пробоя (появления искры, которая разрушает конденсатор). Электрическая прочность многих твёрдых и жидких диэлектриков (например, слюды, керамики, полимерных плёнок, трансформаторного масла) значительно выше, чем у воздуха. Это позволяет либо уменьшать расстояние $\text{d}$ между обкладками (что дополнительно увеличивает ёмкость), либо прикладывать к конденсатору более высокое рабочее напряжение без риска его повреждения.
3. Обеспечение механической прочности и стабильности. В большинстве конструкций конденсаторов твёрдый диэлектрик также выполняет роль механического каркаса. Он разделяет тонкие металлические обкладки, фиксирует их на определённом малом расстоянии друг от друга и придаёт всей конструкции жёсткость, стабильность и надёжность.

Ответ: Пространство между обкладками конденсатора заполняется диэлектриком для увеличения его электроёмкости, повышения рабочего напряжения (электрической прочности) и для обеспечения механической прочности и стабильности конструкции.