Номер 703, страница 155 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

703. Изменится ли электроемкость заряженного конденсатора, если одну из обкладок заземлить?

Решение

Электроемкость конденсатора — это физическая величина, характеризующая способность двух проводников (обкладок) накапливать электрический заряд. По определению, электроемкость $C$ равна отношению величины заряда $q$ на одной из обкладок к разности потенциалов (напряжению) $U$ между обкладками:

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

Важно понимать, что электроемкость является характеристикой самого конденсатора и не зависит ни от заряда $q$ на его обкладках, ни от напряжения $U$ между ними. Она определяется исключительно геометрическими параметрами конденсатора (формой и размерами обкладок, расстоянием между ними) и диэлектрическими свойствами среды, находящейся между обкладками. Для самого простого случая, плоского конденсатора, электроемкость вычисляется по формуле:

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

где $\varepsilon$ — диэлектрическая проницаемость диэлектрика между обкладками, $\varepsilon_0$ — электрическая постоянная, $S$ — площадь каждой обкладки, а $d$ — расстояние между ними.

Заземление одной из обкладок конденсатора означает ее электрическое соединение с Землей. Потенциал Земли условно принимается равным нулю. Следовательно, при заземлении потенциал этой обкладки становится равным нулю. Это действие изменяет абсолютные значения потенциалов обкладок относительно Земли, но не изменяет физические характеристики самого конденсатора: его геометрия (площадь $S$ и расстояние $d$) и диэлектрик ($\varepsilon$) между обкладками остаются прежними.

Поскольку электроемкость зависит только от этих неизменных физических характеристик, она также не изменится.

Ответ: Электроемкость заряженного конденсатора не изменится, так как она зависит только от его геометрических размеров и свойств диэлектрика между обкладками, а не от потенциалов обкладок или наличия заземления.