Задание №14 — Энергия поля конденсатора

Решение:

Конденсатор всё время подключён к источнику постоянного напряжения, значит напряжение на его пластинах не меняется: $U=\mathrm{const}$.

По графику расстояние между пластинами растёт линейно от $d_0$ в начальный момент до $5d_0$ в момент $t_4$.

Ёмкость плоского воздушного конденсатора $C=\dfrac{\varepsilon_0 S}{d}$: при увеличении $d$ ёмкость убывает, причём $C(t_4)=\dfrac{\varepsilon_0 S}{5d_0}=\dfrac{C_0}{5}$ — ёмкость уменьшилась в 5 раз.

Напряжённость поля между пластинами $E=\dfrac{U}{d}$: при $U=\mathrm{const}$ и растущем $d$ она уменьшается.

Энергия конденсатора $W=\dfrac{CU^2}{2}$: при $U=\mathrm{const}$ и убывающей $C$ энергия убывает.

1) Ёмкость убывает от $t_1$ до $t_4$. Верно.

2) Энергия не увеличивается, а уменьшается. Неверно.

3) Напряжённость $E=U/d$ уменьшается. Верно.

4) К моменту $t_4$ ёмкость уменьшилась в 5 раз, а не увеличилась. Неверно.

5) Конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения, поэтому $U=\mathrm{const}$. Верно.

Ответ: 135