Я недавно провел небольшой эксперимент, чтобы выяснить, насколько увеличится заряд плоского конденсатора при уменьшении расстояния между его пластинами. Для этого я использовал конденсатор с площадью обкладок S равной 160 см^2 и постоянным напряжением U равным 7,8 В.
Исходное расстояние между пластинами конденсатора, d1, составляло 7 мм, а новое расстояние, d2, было уменьшено до 2 мм. Меня интересовало, как это изменение расстояния повлияет на заряд конденсатора.Первым делом я расчитал емкость конденсатора с помощью формулы C ε₀ * S / d, где ε₀ ⎼ диэлектрическая постоянная (ε₀ ≈ 8,85 * 10^-12 Ф/м), S ⎼ площадь обкладок (в нашем случае S 160 см^2 0,016 м^2), а d ⎼ расстояние между пластинами (d1 7 мм 0,007 м и d2 2 мм 0,002 м).Подставив значения в формулу, получаем⁚
C1 (8,85 * 10^-12 Ф/м) * 0,016 м^2 / 0,007 м 2,03 * 10^-10 Ф
C2 (8٫85 * 10^-12 Ф/м) * 0٫016 м^2 / 0٫002 м 1٫64 * 10^-9 Ф
Таким образом, исходная емкость конденсатора, C1, составляет 2,03 нФ, а новая емкость, C2, равна 1,64 нФ.Далее, я рассчитал заряд, хранящийся на конденсаторе, с помощью формулы Q C * U, где Q ー заряд, C ⎼ емкость конденсатора, а U ⎼ напряжение.Подставив значения, получаем⁚
Q1 2,03 нФ * 7,8 В 15,8 нКл
Q2 1,64 нФ * 7,8 В 12,8 нКл
Таким образом, исходный заряд, хранящийся на конденсаторе, Q1, составляет 15,8 нКл, а новый заряд, Q2, равен 12,8 нКл.
Итак, уменьшение расстояния между пластинами конденсатора с 7 мм до 2 мм привело к увеличению заряда с 15,8 нКл до 12,8 нКл. Это можно объяснить тем, что уменьшение расстояния между пластинами увеличило емкость конденсатора, а следовательно, и заряд, хранящийся на нем.
Таким образом, я установил, что уменьшение расстояния между пластинами плоского конденсатора сильно влияет на увеличение его заряда. Это важно учитывать при проектировании схем и устройств, где требуется использование конденсаторов.