Question

1) Определить ёмкость конденсатора, если энергия электрического поля составляет 4кДж, а напряжение 5 В? 2)Электроёмкость конденсатора, подключённого к источнику постоянного напряжения U=2000В, равна с1=8пФ. Расстояние между его обкладками уменьшили в n=5 раз. Определите изменение заряда на обкладках конденсатора и энергию электрического поля.

Answer 1

Ответ:

..............................

Answer 2

1) Определение ёмкости конденсатора

Для определения ёмкости конденсатора, если известна энергия электрического поля и напряжение, можно использовать следующую формулу:

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

где: - E - энергия электрического поля (в данном случае 4 кДж, или 4000 Дж) - C - ёмкость конденсатора (что мы хотим найти) - V - напряжение (в данном случае 5 В)

Мы можем переписать формулу для нахождения ёмкости конденсатора:

C = (2 * E) / V^2

Подставляя значения, получаем:

C = (2 * 4000) / 5^2 = 1600 / 25 = 64 мкФ

Таким образом, ёмкость конденсатора составляет 64 мкФ.

2) Изменение заряда и энергии электрического поля при уменьшении расстояния между обкладками

Для определения изменения заряда на обкладках конденсатора и энергии электрического поля при уменьшении расстояния между обкладками, можно использовать следующие формулы:

C = Q / U

где: - C - ёмкость конденсатора (в данном случае 8 пФ, или 8 * 10^-12 Ф) - Q - заряд на обкладках конденсатора (что мы хотим найти) - U - напряжение (в данном случае 2000 В)

Мы можем переписать формулу для нахождения заряда на обкладках конденсатора:

Q = C * U

Подставляя значения, получаем:

Q = 8 * 10^-12 * 2000 = 16 * 10^-9 Кл = 16 нКл

Таким образом, изменение заряда на обкладках конденсатора составляет 16 нКл.

Для определения изменения энергии электрического поля, можно использовать следующую формулу:

E = (1/2) * C * U^2

Мы можем переписать формулу для нахождения изменения энергии электрического поля:

ΔE = (1/2) * C * (U/n)^2 - (1/2) * C * U^2

где: - ΔE - изменение энергии электрического поля (что мы хотим найти) - C - ёмкость конденсатора (в данном случае 8 пФ, или 8 * 10^-12 Ф) - U - напряжение (в данном случае 2000 В) - n - коэффициент уменьшения расстояния между обкладками (в данном случае 5)

Подставляя значения, получаем:

ΔE = (1/2) * 8 * 10^-12 * (2000/5)^2 - (1/2) * 8 * 10^-12 * 2000^2

ΔE = (1/2) * 8 * 10^-12 * 400^2 - (1/2) * 8 * 10^-12 * 2000^2

ΔE = 6.4 * 10^-9 - 16 * 10^-9 = -9.6 * 10^-9 Дж

Таким образом, изменение энергии электрического поля составляет -9.6 нДж. Обратите внимание, что знак "-" указывает на уменьшение энергии электрического поля.