Полное условие задачи:
Два одинаковых воздушных конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику постоянного напряжения. Затем один из них, не разрывая цепь, опустили в масло с диэлектрической проницаемостью ε = 3. Как и во сколько раз при этом изменится энергия второго конденсатора, который остался не погруженным в масло?
Краткое условие задачи:
Решение задачи:
В силу закона сохранения электрического заряда, в начальном состоянии заряды на последовательно соединенных конденсаторах одинаковы:
При одинаковой емкости конденсаторов
напряжения на них также одинаковы:
Энергия второго конденсатора равна
В конечном состоянии заряды на конденсаторах по-прежнему одинаковы, но емкость конденсатора в масле изменилась, и напряжения на конденсаторах тоже разные:
причем
Отсюда получаем:
Энергия второго конденсатора:
Таким образом:
Ответ: энергия увеличится в 2,25 раза.