Question

Какая энергия выделится при разряде плоского конденсатора площадью каждой пластины 200 см2, разделенных слоем слюды толщиной 80 мкм, если он был заряжен до напряжения 300 В? Желательно с рисунком

Answer 1

Ответ:

0,6 мДж

Объяснение:

Определим емкость такого конденсатора

$C=\frac{\epsilon \epsilon _0S}{d}$

Для слюды диэлектрическая проницаемость ε=6, с учетом этого

$C=\frac{6*8.85*10^-^1^2*0.02}{80*10^-^6} =1.33*10^-^8$ Ф

Энергия заряженного конденсатора

$E=\frac{CU^2}{2}=\frac{1.33*10^-^8*300^2}{2}=0.0006$ Дж или 0,6 мДж.

Answer 2

Для вычисления энергии, выделенной при разряде плоского конденсатора, можно использовать формулу:

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

где E - энергия, C - емкость конденсатора, V - напряжение.

Емкость плоского конденсатора определяется формулой:

C = (ε₀ * εᵣ * A) / d,

где ε₀ - электрическая постоянная (приближенное значение: 8.85 * 10^-12 Ф/м), εᵣ - диэлектрическая проницаемость слюды, A - площадь пластин конденсатора, d - толщина слоя слюды.

Давайте подставим значения в формулы и вычислим энергию.

Дано: Площадь каждой пластины (A) = 200 см² = 0.02 м², Толщина слоя слюды (d) = 80 мкм = 0.00008 м, Напряжение (V) = 300 В.

Сначала найдем емкость (C):

C = (ε₀ * εᵣ * A) / d

Величина электрической постоянной ε₀ равна 8.85 * 10^-12 Ф/м.

Теперь нам нужно узнать диэлектрическую проницаемость слюды (εᵣ). Диэлектрическая проницаемость слюды зависит от ее типа и может варьироваться в широком диапазоне. Давайте для примера возьмем типичное значение для слюды: εᵣ = 4.

Теперь мы можем вычислить емкость (C):

C = (8.85 * 10^-12 Ф/м) * (4) * (0.02 м²) / (0.00008 м) ≈ 0.0111 Ф

Теперь, используя найденное значение емкости (C) и напряжение (V), мы можем вычислить энергию (E):

E = (1/2) * C * V^2 = (1/2) * 0.0111 Ф * (300 В)^2 ≈ 0.4995 Дж

Таким образом, энергия, выделенная при разряде этого плоского конденсатора, составляет примерно 0.4995 Дж.

К сожалению, в данном текстовом формате я не могу предоставить вам рисунок, но вы можете представить себе плоский конденсатор с двумя паралл