Физика - вопрос №922608

Добрый вечер!

Энергия конденсатора определяется по формуле W = q^2 / (2*C)

Поскольку конденсатор отключен от источника напряжения, заряд до и после удаления диэлектрика сохраняется.

Поскольку известна энергия конденсатора W1 = q^2 / (2*C1), можно выразить значение заряда

q = корень(2*C1*W1)

Работа, которую нужно затратить на удаление диэлектрика, равна разности энергии до и после удаления.

A = W2 — W1

W2 = q^2 / (2*C2)

Поскольку ёмкость конденсатора определяется по формуле C = e*e0*S/d, то ёмкости C1 (с диэлектриком) и C2(без диэлектрика) связаны соотношением

C2 = C1 / e.

Подставляя соотношение в формулу для W2, получаем

W2 = q^2*e / (2*C1) = (2*C1*W1*e) / (2*C1) = W1 * e

A = W2 — W1 = W1 (e — 1)

Отсюда 

e = 1 + A/W1

e = 1 + 4/1 = 5

Дано:

W= 1 Дж

А = 4 Дж

__________

ε — ?

Решение:

Емкость плоского конденсатора

Энергия заряженного конденсатора

После того как вынули диэлектрик емкость конденсатора уменьшилась в ε раз, заряд остался прежним, а энергия приняла значение

Изменение энергии равно работе внешних сил

или

Ответ: