Электроёмкость конденсатора при замене диэлектрика с парафина на текстолит:
А) Увеличится в 14 раз
В) Уменьшится в 14 раз
С) Уменьшится в 7 раз
D) Уменьшится в 3,5 раза
Е) Увеличится в 3,5 раза
В задаче нам дано, что изначально в конденсаторе используется парафин в качестве диэлектрика, а затем его заменяют на текстолит. При неизменных геометрических параметрах конденсатора его ёмкость определяется по формуле
C = (ε·ε₀·A)⁄d,
то есть прямо пропорционально абсолютной диэлектрической проницаемости (ε·ε₀). При замене диэлектрика при неизменном A и d ёмкость изменится в той же пропорции, что и диэлектрическая проницаемость ε (так как ε₀ – постоянная).
Из вариантов ответа увеличение или уменьшение ёмкости зависит от того, какой диэлектрик имеет большую относительную проницаемость (ε). Текстолит, как правило, обладает большей диэлектрической проницаемостью, чем парафин. То есть при замене парафина на текстолит ёмкость должна увеличиться.
Рассматривая варианты, имеем два варианта с увеличением: вариант A, где ёмкость увеличится в 14 раз, и вариант E – увеличится в 3,5 раза. Сравнивая эти числа, вариант A предполагает чрезвычайно высокую разницу в ε, что явно не соответствует типичным значениям. Обычно в учебных задачах используют значения, при которых замена диэлектрика приводит к увеличению ёмкости примерно в несколько раз. Значение 3,5 считается реалистичным, если принять, что ε текстолита примерно в 3,5 раза больше, чем у парафина.
Таким образом, правильный ответ – вариант E: Ёмкость увеличится в 3,5 раза.