Задание №15 — Энергия поля конденсатора

Решение:

При зарядке конденсатора на его обкладки поступает всё больший заряд, то есть заряд конденсатора $q$ увеличивается — характер изменения 1. (Ток зарядки $i=\dfrac{\Delta q}{\Delta t}\gt0$, поэтому $q$ растёт от нуля до $q_{\max}=CU_{\text{ист}}$.)

Напряжение на конденсаторе связано с зарядом формулой $U=\dfrac{q}{C}$, где электроёмкость $C$ определяется только геометрией конденсатора и диэлектриком между обкладками и остаётся постоянной. Значит, $U$ растёт вместе с $q$.

Поле внутри плоского конденсатора однородно, и его напряжённость $E=\dfrac{U}{d}=\dfrac{q}{Cd}$, где $d$ — расстояние между обкладками. Так как $C$ и $d$ постоянны, а $q$ растёт, модуль напряжённости поля внутри конденсатора увеличивается — характер изменения 1.

Ответ: 11