آزمون آنلاین فیزیک 2 (رشته ریاضی) - خازن - خازن با دی الکتریک - انرژی خازن | آزمون شماره 10497

در مدار شکل زیر، ابتدا کلید بسته و خازن شارژ شده است. اگر در حالی که کلید k بسته است، فاصله بین صفحات خازن را 25% زیاد کنیم، انرژی خازن \[{n_1}\] برابر و اگر همین کار را هنگامی که کلید k باز است انجام دهیم، انرژی خازن \[{n_2}\] برابر می‌شود، \[\frac{{{n_1}}}{{{n_2}}}\] کدام است؟

بین صفحه‌های خازن تختی که مساحت هر صفحه آن $0/4c{{m}^{2}}$ است، دی‌الکتریکی با ثابت $10$ و ضخامت $1mm$ قرار می‌دهیم و آن‌را به اختلاف پتانسیل $5V$ وصل می‌کنیم. پس از پُر شدن خازن آن‌را از مولد جدا نموده و به یک خازن خالی با ظرفیت $2/4pF$ وصل می‌کنیم. بعد از تعادل، انرژی خازن خالی چند میکروژول می‌شود؟ $({{\varepsilon }_{0}}=9\times {{10}^{-12}}\frac{{{C}^{2}}}{N.{{m}^{2}}})$