Плоский воздушный конденсатор зарядили до некоторой разности потенциалов и оставили подключенным к источнику тока.При уменьшении площади перекрывания пластин конденсатора заряд на облаках конденсатора....А.заряд на облаках конденсатора 1) увеличитьсяБ. электроемкость конденсатора 2) уменьшитьсяВ. энергия электрического поляГ. Разность потенциалов на облаках 3 ) не изменится

Когда плоский конденсатор подключен к источнику напряжения, его разность потенциалов (напряжение) остаётся постоянной, так как источник поддерживает её на одном уровне. Давайте разберёмся, как изменение площади перекрывания пластин влияет на параметры конденсатора:

А. Заряд на обкладках конденсатора

Заряд $Q$ на обкладках конденсатора определяется по формуле:

где $C$ — ёмкость конденсатора, а $U$ — напряжение, поддерживаемое источником. Ёмкость плоского конденсатора зависит от площади перекрывания пластин $S$ и определяется формулой:

где $\varepsilon$ — диэлектрическая проницаемость среды между обкладками, а $d$ — расстояние между ними. Если площадь перекрывания $S$ уменьшается, то и ёмкость $C$ конденсатора уменьшается, поскольку эти величины прямо пропорциональны.

Так как напряжение $U$ остаётся постоянным, уменьшение ёмкости $C$ приведёт к уменьшению заряда $Q$ на обкладках. Поэтому: 1) Заряд на обкладках конденсатора уменьшится.

Б. Ёмкость конденсатора

Как мы выяснили, ёмкость $C$ конденсатора прямо пропорциональна площади $S$ перекрывания пластин. Следовательно, если площадь уменьшается, ёмкость тоже уменьшается. Поэтому: 2) Электроёмкость конденсатора уменьшится.

В. Энергия электрического поля

Энергия $W$ электрического поля в конденсаторе определяется по формуле:

Поскольку напряжение $U$ остаётся постоянным, при уменьшении ёмкости $C$ энергия $W$ тоже уменьшается, так как они прямо пропорциональны. Поэтому: Энергия электрического поля уменьшится.

Г. Разность потенциалов на обкладках

Так как конденсатор остаётся подключённым к источнику напряжения, разность потенциалов (напряжение) между обкладками остаётся неизменной, так как источник поддерживает постоянное напряжение. Поэтому: Разность потенциалов на обкладках не изменится.

Итог

При уменьшении площади перекрывания пластин конденсатора, если он остаётся подключённым к источнику напряжения:

• Заряд на обкладках конденсатора уменьшится.
• Ёмкость конденсатора уменьшится.
• Энергия электрического поля уменьшится.
• Разность потенциалов на обкладках не изменится.