Elektrostatyka - fizyka

[laura04]

Początkowo naładowany kondensator o pojemności C1 i odległości d między okładkami został odłączony od źródła napięcia. Następnie wsunięto do jego wnętrza dielektryk równolegle do okładek kondensatora. Dielektryk ma grubość d/4 i jego powierzchnia przysłania okładkę. Oblicz jak i ile razy zmieni się pojemność, napięcie i ładunek kondensatora w nowej sytuacji.

[korki_fizyka]

Przydałby się jakiś rysunek dla zobrazowania tego w jaki sposób dielektryk wypełnia wolną przestrzeń pomiędzy okładkami. Domyślam się, że podzielił on ją na 3 lub 2 części. Zatem po tej operacji jest to układ 3 lub 2 kondensatorów połączonych szeregowo, w zależności czy dielektryk znajduje się symetrycznie w środku, czy też przylega do jednej z okładek. Następnie należy zastosować wzór na łączenie szeregowe i porównać wynik z pojemnością pustego (powietrznego) kondensatora \(C_1 = \frac{\epsilon_o S}{d}\).

Podobnie postępujesz z napięciem \(U = \frac{Q}{C}\), pamiętaj że po odłączeniu kondensatora od źródła napięcia ładunek już się nie zmieni więc wystarczy podstawić w mianowniku dwie różne pojemności: przed i po włożeniu dielektryka i następnie podzielić \(\frac{U_d}{U_o}=\)...

Spoiler

\(\frac{C_d}{C_o} =\frac{4\epsilon_r}{1+3\epsilon_r}\)