Question

Конденсатор, заряженный до напряжения 1,5 В, подключили к источнику ЭДС, в результате чего энергия электрического поля конденсатора увеличилась на 135 нДж. Заряд конденсатора до подключения к источнику был равен 60 нКл. Чему равна ЭДС источника? Ответ дайте в Вольтах, округлив до целого числа.

Answer 1

Ответ:

3 В

Объяснение:

Найдем первоначальное значение энергии заряженного конденсатора и его емкость:

$\displaystyle E_1=\frac{q_1U_1}{2}=\frac{60*10^{-9}*1.5}{2}=4.5*10^{-8}$ Дж

$\displaystyle C=\frac{q_1}{U_1}=\frac{60*10^{-9}}{1.5}=45*10^{-9}$ Ф

Новое значение энергии заряженного конденсатора:

$\displaystyle E_2=E_1+\Delta E=4.5*10^{-8}+135*10^{-9}=1.8*10^{-7}$ Дж

Напряжение, до которого зарядили конденсатор:

$\displaystyle E_2=\frac{CU_2^2}{2} = > U_2=\sqrt{\frac{2E_2}{C} }=\sqrt{\frac{2*1.8*10^{-7}}{45*10^{-9}} }\approx3$ В.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать следующее уравнение, которое связывает изменение энергии электрического поля конденсатора (ΔE), заряд конденсатора (Q) и напряжение (U):

ΔE = 1/2 * Q * U

Мы знаем, что изменение энергии электрического поля (ΔE) равно 135 нДж и заряд (Q) равен 60 нКл. Нам нужно найти напряжение (U). Мы можем переписать уравнение, чтобы найти U:

ΔE = 1/2 * Q * U

135 нДж = 1/2 * 60 нКл * U

Теперь мы можем решить это уравнение для U:

U = (2 * ΔE) / Q

U = (2 * 135 нДж) / 60 нКл

U = 270 нДж / 60 нКл

U = 4,5 Вольт

Итак, напряжение источника ЭДС равно 4,5 Вольта, округленное до целого числа, это будет 5 Вольт.