Question

153. Да кокого напряжения U необходим зарядить кондэнсатор ёмкостью C = 20 пф, чтоб энэргия егоЭлектрического поля стала W = 1 Дж? ​

Answer 1

заряд Q = CU = 4 * 10^ - 9 Ф *20

= 8 * 10^ - 7 Кл

энергия W = CU ^2/2 = 4*10^9*200^2 /2

=8 * 10^-5 Дж

Answer 2

Для зарядки конденсатора емкостью C до определенной энергии W необходимо знать формулу для энергии электрического поля в конденсаторе:

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

где: W - энергия электрического поля (1 Дж в данном случае), C - емкость конденсатора (20 пФ в данном случае), U - напряжение на конденсаторе (искомое значение).

Мы можем пересчитать формулу для U:

U = sqrt((2 * W) / C)

Подставим значения:

U = sqrt((2 * 1 Дж) / (20 пФ))

Учтем, что 1 Дж = 1 Кг * (м/с)^2, а 1 пФ = 1 Фарад = 1 Кг^(-1) * (м^(-2)) * (с^4/A^2), и получим:

U = sqrt((2 * (1 Кг * (м/с)^2)) / (20 Кг^(-1) * (м^(-2)) * (с^4/A^2)))

Упростим выражение:

U = sqrt((2 * (1 м^2 * с^(-2))) / (20 м^(-2) * с^4/A^2))

U = sqrt((2 * 1) / 20) A = sqrt(0.1) A ≈ 0.316 A

Итак, чтобы зарядить конденсатор емкостью 20 пФ до энергии 1 Дж, необходимо приложить напряжение около 0.316 вольт (или 316 милливольт).