Два одинаковых плоских конденсатора с расстоянием между d обкладками подключены к батарее с постоянной ЭДС
и внутренним сопротивлением r. В левом конденсаторе расположена диэлектрическая пластина толщиной h
с диэлектрической проницаемостью
После установления стационарного состояния пластину быстро выдвигают из конденсатора так, что заряды на обкладках этого конденсатора не успевают измениться. Определить величину и направление тока через батарею сразу после удаления пластины.
До изъятия диэлектрической пластины систему можно рассматривать как последовательное соединение трёх плоских конденсаторов. У всех этих конденсаторов одинаковая площадь пластин. У правого конденсатора расстояние между пластинами равно d, а между пластинами пустота. Обозначим его ёмкость У второго конденсатора расстояние между пластинами равно
и между пластинами также пустота. Его ёмкость равна
где мы для краткости обозначили отношение
у третьего конденсатора расстояние между пластинами равно h, а пространство между пластинами заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью
Его ёмкость равна поэтому
Полная ёмкость цепи последовательно соединённых конденсаторов равна
Заряд, запасённый на обкладках этого составного конденсатора, равен Сразу после изъятия пластины ёмкость составного конденсатора
будет равна ёмкости двух последовательно подсоединённых конденсаторов ёмкостью
то есть
а напряжение на нём соответственно
Ток, который потечёт в этот момент, равен
Ответ:

