Question

Плоскому конденсатору электроемкостью 500 пФ сообщен заряд 3 • 10^-6 Кл. Определить энергию электрического поля конденсатора.

Answer 1

Дано:

C=500 пФ (В системе СИ: 0,000000005 Ф или 5*10^-10 Ф)

q=3*10^-6 Кл

W=?

Есть три формулы, но самая подходящая и удобная:

W=(q*C)/2

Но, можем найти и через такую:

W=q²/(2*C)=3*10^-6 Кл²/(2*5*10^-10)=4*10^-3=0,04 Дж

Ответ: 0,04 Дж

Answer 2

Энергия электрического поля конденсатора может быть определена с использованием следующей формулы:

$E = \frac{1}{2} C V^2,$

где:

• $E$ - энергия электрического поля конденсатора,
• $C$ - емкость конденсатора (в фарадах),
• $V$ - напряжение на конденсаторе (в вольтах).

Дано: Емкость $C = 500 \, \text{пФ} = 500 \times 10^{-12} \, \text{Ф}$, Заряд $Q = 3 \times 10^{-6} \, \text{Кл}$.

Напряжение на конденсаторе может быть найдено через связь заряда и емкости:

$Q = C \cdot V.$

Из этого следует:

$V = \frac{Q}{C}.$

Подставляя значение заряда и емкости:

$V = \frac{3 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}{500 \times 10^{-12} \, \text{Ф}} = 6000 \, \text{В}.$

Теперь можем найти энергию электрического поля:

$E = \frac{1}{2} \cdot 500 \times 10^{-12} \, \text{Ф} \cdot (6000 \, \text{В})^2 = 9 \times 10^{-2} \, \text{Дж} = 0.09 \, \text{Дж}.$

Итак, энергия электрического поля конденсатора составляет 0.09 джоулей.