Question

50 баллов !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Конденсатор емкостью 6 мкФ, заряженный до напряжения 200 В, подсоединяютдля перезарядки к источнику с ЭДС 100 В, причем положительно заряженную обкладкусоединяют с положительным полюсом источника, а отрицательно заряженную — сотрицательным. Сколько теплоты (в мДж) выделилось при перезарядке?  

Answer 1

Ответ 30 мДж, смотри решение во вложении

Answer 2

Для расчета теплоты, выделившейся при перезарядке конденсатора, можно использовать формулу для работы, совершенной электрическим полем при перемещении заряда:

$W = \frac{1}{2} C \cdot (V_2^2 - V_1^2),$

где: $W$ - работа (или теплота) в джоулях, $C$ - емкость конденсатора в фарадах, $V_2$ - конечное напряжение на конденсаторе, $V_1$ - начальное напряжение на конденсаторе.

В данной задаче: $C = 6 \, \mu F = 6 \times 10^{-6} \, F,$ $V_1 = 200 \, V,$ $V_2 = 100 \, V$ (так как конденсатор перезаряжают до напряжения источника).

Теперь подставим значения в формулу:

$W = \frac{1}{2} \times 6 \times 10^{-6} \times (100^2 - 200^2) = \frac{1}{2} \times 6 \times 10^{-6} \times (-30000) = -0.09 \, \text{Дж}.$

Ответ: При перезарядке конденсатора выделилось около 0.09 миллиджоуля (мДж) теплоты. Обратите внимание, что знак минус указывает на то, что энергия выделяется в виде тепла, а не поглощается.