№907 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Если, не изменяя расстояния между разрядниками электрофорной машины и поддерживая примерно постоянную частоту обращения, отключить при помощи соединительного стержня конденсаторы (лейденские банки), то характер разряда существенно изменится: вместо мощной искры, проскакивающей через заметные промежутки времени, будет очень часто проскакивать слабая искра. Объяснить причину явления. При возможности проверьте на опыте.

Между разрядниками электрофорной машины создаётся электрическое поле с напряжённостью

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

Так как расстояние между разрядниками не изменяется, то для пробоя определяющим остаётся напряжение $$U$$.

Напряжение на разрядниках связано с ёмкостью лейденских банок:

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

Если отключить конденсаторы, ёмкость системы резко уменьшается. Поэтому до пробойного напряжения разрядники заряжаются быстрее, и искры возникают чаще.

При этом энергия искры

$$W=\frac{CU^2}{2}$$

становится меньше, так как ёмкость уменьшается. Поэтому вместо редких мощных искр наблюдаются частые слабые искры.

Ответ: при отключении лейденских банок ёмкость машины уменьшается, напряжение пробоя достигается быстрее, а энергия разряда становится меньше; поэтому искры становятся частыми и слабыми.