Номер 2, страница 343 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 103. Электроемкость. Единицы электроемкости. Конденсатор. Глава 14. Электростатика - номер 2, страница 343.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Решение

Понятие электроёмкости характеризует способность проводника или системы проводников накапливать электрический заряд. Электроёмкость уединенного проводника определяется как отношение величины сообщенного ему заряда $q$ к его потенциалу $\phi$:

$C = \frac{q}{\phi}$

Это определение имеет смысл только для проводников, потому что проводник является эквипотенциальным телом. Благодаря наличию свободных носителей заряда, любой сообщенный проводнику заряд мгновенно перераспределяется по его поверхности таким образом, что потенциал во всех точках проводника (как на поверхности, так и внутри) становится одинаковым. Следовательно, проводник можно охарактеризовать одним конкретным значением потенциала $\phi$.

Диэлектрики, в отличие от проводников, не имеют свободных носителей заряда. Все заряды в них связаны в атомах и молекулах. Если диэлектрику сообщить заряд (например, путем натирания), этот избыточный заряд останется локализованным в той области, куда он был помещен, и не сможет распределиться по всему телу. Из-за этого:

1. Потенциал в разных точках диэлектрика будет различным. Тело не является эквипотенциальным.

2. Поскольку для диэлектрика не существует единого значения потенциала $\phi$, которое характеризовало бы всё тело, то и формула для электроёмкости $C = q/\phi$ к нему неприменима.

Стоит добавить, что диэлектрики являются ключевым элементом конденсаторов. Однако в этом случае речь идет об электроёмкости системы из двух проводников (обкладок), а не о ёмкости самого диэлектрика. Помещение диэлектрика между обкладками увеличивает ёмкость конденсатора, но не наделяет сам диэлектрик собственной электроёмкостью в том же смысле, что и проводник.

Ответ: Понятие электроёмкости неприменимо к диэлектрикам, так как диэлектрик не является эквипотенциальным телом. При сообщении ему заряда потенциал в разных его точках будет разным, поэтому невозможно охарактеризовать тело одним общим значением потенциала и рассчитать его электроёмкость.