Номер 7, страница 52, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

7. Как зависит электроемкость конденсатора:

а) от заряда на его обкладках;

б) от его геометрических размеров;

в) от диэлектрической проницаемости среды, находящейся между его обкладками?

7. Электроемкость ($\text{C}$) — это физическая величина, характеризующая способность проводника или системы проводников (конденсатора) накапливать электрический заряд. Она определяется как отношение заряда ($\text{q}$), накопленного на одной из обкладок, к разности потенциалов ($\text{U}$) между обкладками: $C = \frac{q}{U}$

а) от заряда на его обкладках

Несмотря на то, что заряд ($\text{q}$) входит в определение электроемкости, сама электроемкость от него не зависит. Электроемкость является характеристикой самого конденсатора, определяемой его строением. При увеличении заряда, сообщаемого конденсатору, пропорционально возрастает и разность потенциалов между его обкладками, поэтому их отношение ($C = q/U$) остается постоянным.

Ответ: Электроемкость конденсатора не зависит от заряда на его обкладках.

б) от его геометрических размеров

Электроемкость напрямую зависит от геометрических размеров конденсатора. Для самого простого случая — плоского конденсатора — эта зависимость выражается формулой: $C = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}$ где $\text{S}$ — площадь каждой обкладки, а $\text{d}$ — расстояние между ними. Из формулы видно, что электроемкость прямо пропорциональна площади обкладок ($\text{S}$) и обратно пропорциональна расстоянию между ними ($\text{d}$). Увеличение площади или уменьшение расстояния приводит к увеличению емкости.

Ответ: Электроемкость конденсатора прямо пропорциональна площади его обкладок и обратно пропорциональна расстоянию между ними.

в) от диэлектрической проницаемости среды, находящейся между его обкладками

Электроемкость прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости ($\varepsilon$) среды, расположенной между обкладками. Это также следует из формулы для плоского конденсатора $C = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}$. Диэлектрик, помещенный в электрическое поле между обкладками, поляризуется, создавая собственное поле, направленное против внешнего. Это приводит к ослаблению общего поля и, следовательно, к уменьшению разности потенциалов ($\text{U}$) при том же заряде ($\text{q}$). Поскольку $C=q/U$, уменьшение $\text{U}$ приводит к увеличению емкости $\text{C}$.

Ответ: Электроемкость конденсатора прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости среды между его обкладками.