Question

Два одинаковых плоских конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику постоянного напряжения U. Во сколько раз изменится напряженность электрического поля в каждом из конденсаторов, если один из них заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью е?

Answer 1

C1=C2 разность потенциалов до погружения в жидкостьU1=U2=U/2после погружения в жидкостьемкость первого не изменилась C¹1=C1=Cемкость второго увеличилась в ε-раз  C¹2= εC2=εCконденсаторы не отключаются от источника напряжения, общая разность потенциалов осталась прежней, перераспредилилась между конденсаторамиU¹1=Q/C¹1 =Q/Cтак как при последовательном соединении заряды обоих конденсаторов: Q1 = Q2=Q то Q=Cбат*E  зная Сбат=С¹1*С¹2/С¹+С¹2=С*εС/С+εС=εС/1+ε  значитQ=(εC/1+ε)*E  подставимU¹1=Q/C¹1=εC*E/(1+ε)*C=(ε/1+ε)*Eнайдем как изменилась разность потенциалов на первом конденсатореU¹1/U1=εE*2/(1+ε)*E=2ε/1+ε=2*2/1+2=4/3=1.333разность потенциалов на первом конденсаторе после заполнения второго возросла в 1.333 раза