№907 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. 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 создаётся электрическое поле с напряжённостью

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

Так как расстояние между разрядниками не изменяется, то для пробоя важно только напряжение $$U$$.

Напряжение на разрядниках электрофорной машины связано с ёмкостью лейденских банок:

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

Если отключить конденсаторы, ёмкость системы резко уменьшается. Поэтому напряжение пробоя достигается быстрее, и искры проскакивают чаще.

Энергия искры равна

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

При меньшей ёмкости энергия разряда становится меньше, поэтому вместо редкой мощной искры наблюдаются частые слабые искры.

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