Задача #1585 ← →

Для оцен­ки за­ря­да, на­коп­лен­но­го воз­душ­ным кон­ден­са­то­ром, мож­но ис­поль­зо­вать устрой­ство, изоб­ра­жён­ное на ри­сун­ке: лёг­кий ша­рик из оло­вян­ной фоль­ги под­ве­шен на изо­ли­ру­ю­щей нити меж­ду дву­мя пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра, при этом одна из пла­стин за­зем­ле­на, а дру­гая за­ря­же­на по­ло­жи­тель­но. Ко­гда устрой­ство со­бра­но, а кон­ден­са­тор за­ря­жен (и от­со­еди­нён от ис­точ­ни­ка), ша­рик при­хо­дит в ко­ле­ба­тель­ное дви­же­ние, ка­са­ясь по­оче­рёд­но обе­их пла­стин.

Вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния, со­от­вет­ству­ю­щие ко­ле­ба­тель­но­му дви­же­нию ша­ри­ка по­сле пер­во­го ка­са­ния пла­сти­ны.

  1. При дви­же­нии ша­ри­ка к за­зем­лён­ной пла­сти­не он за­ря­жен от­ри­ца­тель­но, а при дви­же­нии к по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ной пла­сти­не — по­ло­жи­тель­но.

  2. При дви­же­нии ша­ри­ка к за­зем­лён­ной пла­сти­не он за­ря­жен по­ло­жи­тель­но, а при дви­же­нии к по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ной пла­сти­не — от­ри­ца­тель­но.

  3. При дви­же­нии ша­ри­ка к по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ной пла­сти­не его за­ряд ра­вен нулю, а при дви­же­нии к за­зем­лён­ной пла­сти­не — по­ло­жи­те­лен.

  4. По мере ко­ле­ба­ний ша­ри­ка элек­три­че­ская ём­кость кон­ден­са­то­ра умень­ша­ет­ся.

  5. По мере ко­ле­ба­ний ша­ри­ка на­пря­же­ние меж­ду пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра умень­ша­ет­ся.

От­вет:

Решение

На за­зем­лен­ной пла­сти­не на­кап­ли­ва­ет­ся от­ри­ца­тель­ный за­ряд (элек­тро­ны из зем­ли при­бе­га­ют по­смот­реть на ле­вую по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ную пла­сти­ну, по­сколь­ку к ней при­тя­ги­ва­ют­ся).

Ка­са­ясь по­ло­жи­тель­но пла­сти­ны, ша­рик от­да­ет ей элек­тро­ны и ста­но­вит­ся за­ря­жен по­ло­жи­тель­но. Ка­са­ясь за­зем­лен­ной (от­ри­ца­тель­но за­ря­жен­ной) пла­сти­ны, ша­рик по­лу­ча­ет элек­тро­ны из этой пла­сти­ны и ста­но­вит­ся за­ря­жен от­ри­ца­тель­но.

  1. Не­вер­но.
  2. Вер­но.
  3. Не­вер­но.
  4. Не­вер­но. Ем­кость кон­ден­са­то­ра не ме­ня­ет­ся, по­сколь­ку не ме­ня­ет­ся ни пло­щадь пла­стин, ни рас­сто­я­ние меж­ду ними, ни ди­элек­три­че­ская про­ни­ца­е­мость сре­ды.
  5. Вер­но. При каж­дом ка­са­нии по­ло­жи­тель­ной пла­сти­ны ша­рик пе­ре­да­ет ей элек­тро­ны, в ре­зуль­та­те чего ее по­ло­жи­тель­ный за­ряд умень­ша­ет­ся. по­это­му и на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре умень­ша­ет­ся. Важ­но, что кон­ден­са­тор от­клю­чен от ис­точ­ни­ка (ис­точ­ник мог бы под­дер­жи­вать по­сто­ян­ное на­пря­же­ние на пла­сти­нах).

Ответ

25