Question

Энергия плоского воздушного заряженного конденсатора, отключённого от источника тока, равна 20 мкдж . Какую работу нужно совершить, чтобы увеличить расстояние между пластинами такого конденсатора в 3 раза ? Ответ представьте в микроджоулях.

Answer 1

Дано W1=20 мкДж  d1=d    d2=3*d   W2- ?

W1=q^/2*C1=q*E1*d1    E1- напряженность поля 1 пластины
W2=q*E1*d2
W2/W1=d2/d1=3
W2=W1*3=60 мкДж

A=W2-W1=40 мкДж - ответ

Answer 2

Дано:
W = 20 мкДж = 2×10-5 Дж
d2 = 3d1
Решение:
W=q^2/2C
C=E*E0*S/d
А = deltaW = W2 – W1
A=  q^2/2C1- q^2/2C2=q/2(1/C1-1/C2) =q^2(d2/E*E0*S- d1/E*E0*S) = q^2/2E*E0*S (d2 – d1) = q^2/2E*E0*S(3d1 – d1) = 2W = 40 (мкДж).

Answer 3

При отключении плоского воздушного заряженного конденсатора от источника тока, его энергия сохраняется. В данном случае, энергия конденсатора равна 20 мкДж (микроджоулей).

Чтобы увеличить расстояние между пластинами конденсатора в 3 раза, необходимо совершить работу. Работа, необходимая для увеличения расстояния между пластинами конденсатора, можно вычислить, используя формулу для работы, связанной с изменением емкости конденсатора:

W = (1/2) * C * (V^2 - V0^2)

где: - W - работа, которую нужно совершить (в данном случае, чтобы увеличить расстояние между пластинами конденсатора в 3 раза) - C - емкость конденсатора - V - конечное напряжение на конденсаторе - V0 - начальное напряжение на конденсаторе

В данном случае, начальное и конечное напряжение на конденсаторе не указаны, поэтому мы не можем точно вычислить работу, не зная этих значений. Однако, мы можем предположить, что напряжение на конденсаторе остается постоянным, так как конденсатор отключен от источника тока. В таком случае, формула для работы упрощается:

W = (1/2) * C * V^2

Таким образом, чтобы увеличить расстояние между пластинами конденсатора в 3 раза, необходимо совершить работу, которая будет равна:

W = (1/2) * C * V^2 * (3^2 - 1) = 4 * (1/2) * C * V^2

Ответ представлен в микроджоулях.