Question

Площадь пластины слюдяного конденсатора 40 см^2,толщина слоя диэлектрика 0,1 см. Вычислите энергию электростатического поля конденсатора,если разность потенциалов на его пластинах 360В, а диэлектрическая проницаемость слюды равна 7.

Answer 1

S=40* $10^{-4}$       
d= $10^{-3}$
U=360
ε=7
W-?

С=εεs/d
W=C $U^{2}$/d = $\frac{8.85* 10^{-12}*7*40* 10^{-3}*360*360}{2* 10^{-3} } = 16.05* 10^{-6}$

Answer 2

Для вычисления энергии электростатического поля конденсатора можно использовать следующую формулу:

$E = \frac{1}{2} \varepsilon \cdot S \cdot \frac{U^2}{d},$

где:

$E$ - энергия электростатического поля конденсатора, $\varepsilon$ - диэлектрическая проницаемость среды (в нашем случае слюды), $S$ - площадь пластины конденсатора, $U$ - разность потенциалов между пластинами конденсатора, $d$ - толщина слоя диэлектрика.

Давайте подставим известные значения и рассчитаем:

$S = 40 \, \text{см}^2 = 40 \times 10^{-4} \, \text{м}^2$, $\varepsilon = 7$ (единицы безразмерные, так как это относительная величина), $U = 360 \, \text{В}$, $d = 0.1 \, \text{см} = 0.1 \times 10^{-2} \, \text{м}$.

Теперь подставим значения в формулу и рассчитаем энергию:

$E = \frac{1}{2} \times 7 \times 40 \times 10^{-4} \times \left( \frac{360}{0.1 \times 10^{-2}} \right)^2$

$E = \frac{1}{2} \times 7 \times 40 \times 10^{-4} \times 360^2$

$E = \frac{1}{2} \times 7 \times 40 \times 360^2 \times 10^{-4}$

$E = 126 \times 360^2 \times 10^{-4}$

$E = 126 \times 129600 \times 10^{-4}$

$E = 16329600 \times 10^{-4}$

$E = 1632.96 \, \text{Дж}$

Ответ: Энергия электростатического поля конденсатора составляет примерно 1632.96 Дж (джоулей).