Номер 1, страница 154 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава IV. Электромагнитные колебания и волны. Проверим свои знания по теме главы IV - номер 1, страница 154.

Условие.

1. Как можно увеличить ёмкость конденсатора?

1) увеличить заряд на пластинах

2) уменьшить напряжение на пластинах

3) сблизить пластины

4) уменьшить площадь пластин

Решение.

Решение

Электроёмкость плоского конденсатора — это физическая величина, которая характеризует его способность накапливать заряд и зависит от его геометрических размеров, а также от диэлектрика между обкладками. Она вычисляется по формуле:

$C = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}$

где $\text{C}$ – электроёмкость, $\varepsilon$ – диэлектрическая проницаемость среды между пластинами, $\varepsilon_0$ – электрическая постоянная, $\text{S}$ – площадь каждой из пластин, а $\text{d}$ – расстояние между пластинами.

Из этой формулы видно, что увеличить ёмкость $\text{C}$ можно тремя способами: увеличить площадь пластин $\text{S}$, уменьшить расстояние между ними $\text{d}$ или использовать диэлектрик с большей диэлектрической проницаемостью $\varepsilon$.

Теперь проанализируем предложенные варианты:

1) увеличить заряд на пластинах

Ёмкость является конструктивной характеристикой конденсатора и не зависит от заряда $\text{q}$ на его пластинах. Согласно определению ёмкости $C = q/U$, при увеличении заряда ($\text{q}$) на обкладках от внешнего источника пропорционально возрастает и напряжение ($\text{U}$) между ними, в то время как их отношение $\text{C}$ остаётся постоянным. Следовательно, этот вариант неверный.

2) уменьшить напряжение на пластинах

Аналогично предыдущему пункту, ёмкость не зависит от напряжения $\text{U}$. Если уменьшить напряжение, пропорционально уменьшится и заряд, который может накопить конденсатор, но сама ёмкость не изменится. Следовательно, этот вариант неверный.

3) сблизить пластины

Сблизить пластины означает уменьшить расстояние $\text{d}$ между ними. Из формулы $C = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}$ видно, что ёмкость $\text{C}$ обратно пропорциональна расстоянию $\text{d}$. Следовательно, уменьшение $\text{d}$ приведёт к увеличению ёмкости $\text{C}$. Этот вариант является правильным.

4) уменьшить площадь пластин

Уменьшение площади пластин $\text{S}$ приведёт к уменьшению ёмкости, так как ёмкость $\text{C}$ прямо пропорциональна площади $\text{S}$. Следовательно, этот вариант неверный.

Ответ: 3) сблизить пластины.