Question

Найти энергию конденсатора, если его емкость 10 мкФ и напряжение на его обкладках 100 В. Каков заряд конденсатора и напряженность между пластинами, если расстояние межу ними 0,1 мм? Определить плотность энергии электрического поля внутри конденсатора.

Answer 1

W= CU^2/2 ; q^2= 2WC ; w = E0*E*U^2/2*d^2 
W = 10*10^(-6) * 10000/ 2=0.05 дж
q  = корень кв (2* 0.05 * 10 *10^(-6)) = 10^(-3) Кл
E0 = 8.85 *10^(-12)
w = 8.85 *10^(-12) * 10000/2* 10^(-8) =4.425 дж/м^3

Answer 2

Энергия заряженного конденсатора определяется по формуле :

$$W = C * U^2 / 2$$

где $C$ — емкость конденсатора, $U$ — напряжение на его обкладках.

Подставляя данные задачи, получаем:

$$W = 10 * 10^{-6} * 100^2 / 2 = 0.05 \text{ Дж}$$

Заряд конденсатора находится по формуле:

$$Q = C * U$$

где $C$ — емкость конденсатора, $U$ — напряжение на его обкладках.

Подставляя данные задачи, получаем:

$$Q = 10 * 10^{-6} * 100 = 0.001 \text{ Кл}$$

Напряженность электрического поля между пластинами конденсатора определяется по формуле:

$$E = U / d$$

где $U$ — напряжение на обкладках конденсатора, $d$ — расстояние между пластинами.

Подставляя данные задачи, получаем:

$$E = 100 / (0.1 * 10^{-3}) = 10^6 \text{ В/м}$$

Плотность энергии электрического поля внутри конденсатора определяется по формуле:

$$w = E^2 / (2 * \epsilon_0)$$

где $E$ — напряженность электрического поля, $\epsilon_0$ — электрическая постоянная, равная $8.854187817 * 10^{-12} \text{ Ф/м}$.

Подставляя данные задачи, получаем:

$$w = (10^6)^2 / (2 * 8.854187817 * 10^{-12}) = 5.647 * 10^{10} \text{ Дж/м}^3$$

Надеюсь, это ответ на ваш вопрос.