Question

Визначити енергію електричного поля конденсатора ємністю 5 мкФ, в якому накопичено заряд 4 мКл Даю 100 баллов

Answer 1

Ответ:

C=5 мкФ=5*10^-6 Ф.

q=4 мКл=4*10^-3 Кл.

Знайти Е.

Е=(С*U^2)/2; q=C*U, звідси знаходимо напругу на конденсаторі:

U=q/C=4*10^-3/5*10^-6=0,8*10^3 В=800 В.

Тоді енергія електричного поля конденсатора, буде рівна:

Е=(5*10^-6/*800^2)/2=1,6 Дж.

Объяснение:

Answer 2

Енергія електричного поля конденсатора може бути обчислена за допомогою наступної формули:

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

де:

• $U$ - енергія електричного поля (в джоулях),
• $C$ - ємність конденсатора (в фарадах),
• $V$ - напруга на конденсаторі (в вольтах).

Ви вже надали значення для ємності ($C$) та заряду ($Q$), і ми можемо використовувати другий закон Кірхгофа для обчислення напруги ($V$):

$Q = C \cdot V$,

де:

• $Q$ - заряд (в кулонах),
• $C$ - ємність (в фарадах),
• $V$ - напруга (в вольтах).

Ми можемо розв'язати це рівняння для $V$:

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

Після цього ми вставимо значення $C$ та $Q$ у першу формулу для обчислення енергії:

$U = \frac{1}{2} \cdot 5 \times 10^{-6} \, \text{Ф} \cdot \left(\frac{4 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}{5 \times 10^{-6} \, \text{Ф}}\right)^2$.

Розрахунок:

$U = \frac{1}{2} \cdot 5 \times 10^{-6} \, \text{Ф} \cdot \left(\frac{4 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}{5 \times 10^{-6} \, \text{Ф}}\right)^2 = \frac{1}{2} \cdot 5 \times 10^{-6} \, \text{Ф} \cdot 0.8^2 \, \text{Кл}^2 = 1 \times 10^{-6} \, \text{Дж} = 1 \, \text{мкДж}.$

Отже, енергія електричного поля конденсатора дорівнює 1 мікроджоуль (мкДж).