Question

Заряд плоского конденсатора равен 40 мкКл, расстояние между пластинами 3 м, площадь пластин 5,3 м2, диэлектрическая проницаемость диэлектрика 1,8. Определите энергию конденсатора.

Answer 1

Ответ: решение во вложении

Answer 2

Энергия конденсатора может быть вычислена с использованием следующей формулы:

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

где $C$ - ёмкость конденсатора, $V$ - напряжение между его пластинами.

Ёмкость плоского конденсатора можно выразить через его параметры:

$C = \frac{\varepsilon \cdot A}{d},$

где $\varepsilon$ - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, $A$ - площадь пластин конденсатора, $d$ - расстояние между пластинами.

Сначала найдем ёмкость $C$:

$C = \frac{1.8 \cdot 5.3}{3 \times 10^{-3}} \, \text{Ф} = 3180 \, \text{Ф}.$

Теперь, для вычисления напряжения $V$, можно воспользоваться формулой:

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

где $Q$ - заряд конденсатора.

$V = \frac{40 \times 10^{-6}}{3180} \, \text{В} \approx 12.58 \, \text{В}.$

Теперь мы можем вычислить энергию конденсатора:

$E = \frac{1}{2} \cdot 3180 \cdot (12.58)^2 \, \text{Дж} \approx 251.89 \, \text{Дж}.$

Итак, энергия этого конденсатора составляет около 251.89 джоулей.