Naszym zadaniem jest określenie, jak zmienią się wartości pewnych wielkości fizycznych podczas oddalania okładek kondensatora podłączonego od źródła napięcia.

 

• Pojemność kondensatora

Pojemność płaskiego kondensatora przedstawiamy wzorem:

$C={\epsilon }_0\frac{S}{d}$

gdzie:

$C$ - pojemność kondensatora,

${\epsilon }_0$ - przenikalność elektryczna próżni,

$S$ - powierzchnia okładek kondensatora,

$d$ - odległość między okładkami kondensatora.

Zauważmy, że odległość między okładkami jest odwrotnie proporcjonalna do pojemności kondensatora. Oznacza to, że wraz ze wzrostem odległości pojemność kondensatora maleje.

 

• Napięcie między okładkami kondensatora 

Kondensator podłączony jest jest do źródła napięcia, więc jego wartość nie będzie się zmieniać:

$U=const$       

 

• Ładunek kondensatora

Napięcie na kondensatorze wyrażamy wzorem:

$U=\frac{Q}{C}$

gdzie:

$U$ - napięcie między okładkami kondensatora,

$Q$ - wartość ładunku zgromadzonego na okładce kondensatora,

$C$ - pojemność kondensatora.

Wyznaczamy wyrażenie na ładunek zgromadzony na okładce kondensatora:

$U=\frac{Q}{C}|\cdot C$

$Q=UC$

Wiemy, że napięcie między okładkami kondensatora jest stałe, czyli wartość ładunku będzie zależała od pojemności. Wartość ładunku jest wprost proporcjonalna do pojemności kondensatora. Ponieważ pojemność maleje wraz ze wzrostem odległości, to wartość ładunku kondensatora będzie się zmniejszać wraz ze wzrostem odległości pomiędzy okładkami kondensatora.

 

• Wartość natężenia pola między okładkami kondensatora

Wartość natężenia pola elektrycznego wewnątrz kondensatora przedstawiamy wzorem:

$E=\frac{U}{d}$

gdzie:

$E$ - wartość natężenia pola elektrycznego,

$U$ - różnica potencjałów między okładkami (napięcie na kondensatorze),

$d$ - odległość między okładkami.

Wartość natężenia pola między okładkami jest wprost proporcjonalna do napięcia i odwrotnie proporcjonalna do odległości miedzy okładkami. Ponieważ napięcie jest stałe, a odległość między okładkami rośnie to wartość natężenia pola między okładkami będzie maleć.

 

• Energia kondensatora

Energię zgromadzoną w kondensatorze możemy przedstawić wzorem:

$E_{\text{kon}}=\frac{C{U}^2}{2}$

gdzie:

$E_{\text{kon}}$ - energia kondensatora,

$C$ - pojemność kondensatora,

$U$ - napięcie na kondensatorze.

Zauważmy, że energia jest wprost proporcjonalna do pojemności kondensatora. Pojemność kondensatora maleje wraz ze wzrostem odległości między okładkami, czyli energia kondensatora również będzie maleć wraz ze wzrostem odległości pomiędzy okładkami kondensatora.