Question

Определите энергию электрического поля плоского воздушного конденсатора, если площадь его пластин 18 см2, расстояние между пластинами 2 мм, конденсатор заряжен до напряжения 20 В.

Answer 1

W=C*U^2/2

C=eo*S/d

W=e0*S*U^2/2*d=8,85*10^-12*18*10^-4*400/2*2*10^-3=1,59*10^-9 Дж

Answer 2

Для определения энергии электрического поля плоского конденсатора необходимо использовать формулу:

W = (1/2) * C * V^2

где W - энергия, C - ёмкость конденсатора, V - напряжение на конденсаторе.

Емкость конденсатора можно вычислить по формуле:

C = ε * S / d,

где ε - диэлектрическая проницаемость вакуума, S - площадь пластин конденсатора, d - расстояние между пластинами.

Переведем площадь пластин в квадратные метры:

S = 18 см^2 = 0,0018 м^2

Расстояние между пластинами также переведем в метры:

d = 2 мм = 0,002 м

Подставим известные значения в формулу для ёмкости:

C = ε * S / d = (8,85 * 10^-12 Ф/м) * 0,0018 м^2 / 0,002 м = 8,01 * 10^-14 Ф

Теперь можем вычислить энергию электрического поля:

W = (1/2) * C * V^2 = (1/2) * 8,01 * 10^-14 Ф * (20 В)^2 = 8,01 * 10^-14 Ф * 400 В^2 = 3,204 * 10^-11 Дж

Ответ: энергия электрического поля плоского воздушного конденсатора равна 3,204 * 10^-11 Дж.