Question

Плоский конденсатор, заряджений до напруги 160 В, помістили в гас. Площа кожної пластини 200 см(2), Відстань між ними 2 мм. Знайти енергію електричного поля конденсатора.

Answer 1

Ответ: Wp≈2,4 мкДж

Объяснение:

Answer 2

Енергія електричного поля (W) конденсатора може бути знайдена за допомогою формули:

\[ W = \frac{1}{2} C V^2, \]

де: - \(W\) - енергія електричного поля, - \(C\) - ємність конденсатора, - \(V\) - напруга на конденсаторі.

Ємність конденсатора можна знайти за формулою:

\[ C = \frac{\varepsilon A}{d}, \]

де: - \(C\) - ємність конденсатора, - \(\varepsilon\) - діелектрична проникливість середовища (для вакууму \(\varepsilon_0 \approx 8.85 \times 10^{-12} \ \text{F/m}\)), - \(A\) - площа однієї пластини конденсатора, - \(d\) - відстань між пластинами.

Давайте розрахуємо ємність конденсатора:

\[ C = \frac{\varepsilon A}{d} \]

Замінимо відомі значення:

\[ C = \frac{(8.85 \times 10^{-12} \ \text{F/m})(0.002 \ \text{m}^2)}{0.002 \ \text{m}} \]

Розрахунок дає:

\[ C = 8.85 \times 10^{-12} \ \text{F} \]

Тепер ми можемо використати значення ємності, щоб знайти енергію електричного поля:

\[ W = \frac{1}{2} C V^2 \]

При \(V = 160 \ \text{V}\), розрахуємо:

\[ W = \frac{1}{2} (8.85 \times 10^{-12} \ \text{F}) (160 \ \text{V})^2 \]

Отримаємо значення енергії електричного поля конденсатора \(W\).