НОФ 2012, II кръг (областен), 9. клас — Задача 1. Плосък кондензатор с диелектрична пластина
Областен кръг на олимпиадата по физика 2012 — тема за възрастова група IX клас · 24 февруари 2012 г. · 10 т.
Условие
Пространството между електродите на плосък кондензатор е запълнено една трета част от пластина с диелектрична проницаемост , успоредна на електродите (фиг. 1. а). Каква част от пространството между електродите трябва да се запълни със същия диелектрик в случая на фиг. 1. б, за да има кондензаторът един и същ капацитет в двата случая?


Отговори
Частта от площта (обема) между електродите, запълнена с диелектрик.
Решение
В първия случай капацитетът на кондензатора с пластината е равен на еквивалентния капацитет на два последователно свързани кондензатора съответно с капацитети
[2 т.]
където с е означен капацитетът на изходния кондензатор без диелектрик. Тогава намираме
[2 т.]
Във втория случай капацитетът на кондензатора с пластината е равен на еквивалентния капацитет на два успоредно свързани кондензатора съответно с капацитети
[2 т.]
където с е означена частта от площта на пластината (обема), запълнена с диелектрик. Тогава намираме
[2 т.]
От приравняването на и се получава
[2 т.]
Оригинал в Архива: NOF2_2012_9problems.pdf · официални решения: NOF2_2012_9solutions.pdf