ЕГЭ 2024. Физика. Отличный результат. Электростатика. Задача 15.13

[Александр Сакович]

15.13 (18.13). Плоский конденсатор зарядили и отключили от гальванического элемента. Как изменятся при уменьшении зазора между обкладками конденсатора электроёмкость конденсатора и величина заряда на его обкладках?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Ответ: ____.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

[Александр Сакович]

Анализ условия. 1) По условию плоский конденсатор зарядили и отключили от гальванического элемента (источника тока).
2) По условию расстояние d (зазор) между обкладками конденсатора уменьшится.
Определим, как изменятся электроёмкость C конденсатора и величина заряда q на его обкладках при изменении расстояния d между ними.

Решение. 1) Определим, как изменится электроёмкость C конденсатора при изменении расстояния d между обкладками.
Электроемкость плоского конденсатора равна
\[C=\frac{\varepsilon \cdot \varepsilon _0 \cdot S}{d}.\]
По условию площадь S пластин конденсатора и диэлектрик ε между ними не изменятся. Так как расстояние d между обкладками конденсатора уменьшится, то из данного уравнения следует, что электроёмкость C конденсатора увеличится.
Это соответствует изменению № 1.

2) Определим, как изменится величина заряда q на обкладках конденсатора при изменении расстояния d между ними.
По условию конденсатор отключили от источника тока (см. анализ условия пункт 1), поэтому заряд q конденсатора не изменится.
Это соответствует изменению № 3.
Ответ: 13.