Для школьников.
Для нахождения работы, которую надо совершить внешней силе (равной силе притяжения обкладок заряженного конденсатора), надо силу притяжения обкладок конденсатора умножить на изменение расстояния между обкладками.
Выражение для силы притяжения обкладок конденсатора
получено в предыдущей статье "С какой силой притягиваются друг к другу обкладки заряженного плоского воздушного конденсатора?". Записанная в формуле ЭДС батареи есть напряжение между обкладками конденсатора.
Теперь поставим уточняющий вопрос:
В каком случае для раздвигания обкладок конденсатора надо совершить меньшую работу:
1) когда конденсатор всё время подключен к источнику напряжения?
2) когда конденсатор отключили от источника напряжения после зарядки?
Ответ:
В первом случае (конденсатор подключен к источнику напряжения) при раздвигании обкладок напряжение
между ними остаётся постоянным, но ёмкость (значит, и заряд)
непрерывно уменьшаются.
Следовательно, сила взаимодействия обкладок уменьшается, уменьшается и работа.
Во втором случае (заряженный конденсатор отключен от источника напряжения) заряд на обкладках конденсатора постоянен, следовательно, сила взаимодействия обкладок конденсатора постоянна, и работа, совершаемая силой, тоже постоянна.
Эта сила равна произведению заряда обкладки на напряжённость электрического поля, создаваемого зарядами другой обкладки в месте нахождения первой
Таким образом, раздвигание обкладок конденсатора на одно и то же расстояние требует совершения меньшей работы при постоянном подключении конденсатора к источнику напряжения,
К.В. Рулёва, к. ф.-м. н., доцент. Подписывайтесь на канал. Ставьте лайки. Пишите комментарии. Спасибо.
Предыдущая запись: С какой силой притягиваются друг к другу обкладки заряженного плоского воздушного конденсатора?
Следующая запись: Нахождение заряда и напряжения на каждом конденсаторе при их последовательном соединении.
Ссылки на занятия до электростатики даны в Занятии 1.
Ссылки на занятия, начиная с электростатики, даны в конце Занятия 45.