Question

1.Какая батарея конденсатора имеет большую энергию, если u1=u2 и c1=c2=c а) при последовательном соединении б) при параллельном соединении. 2.Конденсатор емкостью 20 мкф. заряжен до напряжения 300 В. Определите заряд конденсатора и энергию. 3.Определите при перемещении какого заряда между точками с разностью потенциалов 2 КВ. электрическое поле совершает работу 50 мкДЖ. 4.Заряд 10^-7 кл.находится в э.п. в точке, напряженность в которой 5 В\м. Определить силу, действующую на заряд.

Answer 1

Ответ:

2)

C=q/u

q=c*u q=20*10^-6*300=0,006 Кл

W=CU^2/2=20*10^-6*300^2/2=0,9 Дж

3)

Аполя=qU

q=Аполя/U

q=50*10^-6/2*10^3=25 нКл

4)

F=qE

F=1*10^-7*5=5*10^-7Н

Answer 2

1. При последовательном соединении конденсаторов:

Энергия конденсатора W = (1/2) * C * U^2, где C - емкость конденсатора, U - напряжение на конденсаторе.

Если u1 = u2 и c1 = c2 = c, то общее напряжение на конденсаторах будет равно U = u1 + u2 = 2u1 и общая емкость будет равна C = 1/(1/c1 + 1/c2) = c/2.

а) При последовательном соединении конденсаторов идентичной емкости и напряжениях энергия будет:

W = (1/2) * C * U^2 = (1/2) * (c/2) * (2u1)^2 = (1/2) * c * 4u1^2 = 2c * u1^2

б) При параллельном соединении конденсаторов:

Общая емкость будет равна сумме емкостей: C = c1 + c2 = c + c = 2c.

Общее напряжение на конденсаторах будет равно U = u1 = u2.

Энергия конденсатора будет:

W = (1/2) * C * U^2 = (1/2) * (2c) * u1^2 = c * u1^2

2. Заряд конденсатора можно определить с использованием формулы:

Q = C * U, где Q - заряд, C - емкость конденсатора, U - напряжение на конденсаторе.

Q = (20 * 10^(-6)) * 300 = 6 * 10^(-3) Кл (колоуломба).

Энергия конденсатора:

W = (1/2) * C * U^2 = (1/2) * (20 * 10^(-6)) * (300)^2 = 900 * 10^(-6) Дж (джоуля).

3. Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении заряда, определяется формулой:

W = Q * ΔV, где W - работа, Q - заряд, ΔV - разность потенциалов.

50 мкДж = Q * 2 кВ

Переведем единицы измерения в систему СИ:

50 мкДж = 50 * 10^(-6) Дж 2 кВ = 2 * 10^3 В

50 * 10^(-6) Дж = Q * 2 * 10^3 В

Q = (50 * 10^(-6) Дж) / (2 * 10^3 В) = 25 * 10^(-9) Кл (колоуломба).

Таким образом, при перемещении заряда величиной 25 нКл между точками с разностью потенциалов 2 кВ, электрическое поле совершает работу 50 мкДж.

4. Сила, действующая на заряд в электрическом поле, определяется формулой:

F = q * E, где F - сила, q - заряд, E - напряженность электрического поля.

Дано: q = 10^(-7) Кл, E = 5 В/м.

F = (10^(-7) Кл) * (5 В/м) = 5 * 10^(-7) Н (ньютон).