Question

Конденсатор ёмкостью 0,2 мкФ подключён к источнику постоянного напряжения 100 В. Не отключая конденсатор от источника, площадь его пластин уменьшили в 2 раза. При этом была совершена работа, модуль которой равен … (число) мкДж.

Answer 1

C1=0.2 *10^(-6) Ф
Из C=k*S ---->    C2=0.1 *10^(-6) Ф
ΔС=С1-С2=0.1 *10^(-6) Ф
ΔW=A=0.5*ΔС*U^2=0.5*0.1 *10^(-6)*100^2=0.0005 Дж=500 мкДж

Answer 2

Расчет работы, совершенной при уменьшении площади пластин конденсатора

Для расчета работы, совершенной при уменьшении площади пластин конденсатора, мы можем использовать формулу:

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

где: - W - работа, совершенная при изменении конденсатора - C - ёмкость конденсатора - V - конечное напряжение на конденсаторе - V0 - начальное напряжение на конденсаторе

В данном случае, ёмкость конденсатора равна 0,2 мкФ, а начальное напряжение составляет 100 В. Поскольку конденсатор не был отключен от источника, начальное напряжение остается неизменным.

Теперь, когда площадь пластин конденсатора уменьшилась в 2 раза, мы можем рассчитать новую ёмкость конденсатора. Поскольку ёмкость конденсатора пропорциональна площади пластин, новая ёмкость будет составлять половину от исходной ёмкости:

C' = C/2 = 0,2 мкФ / 2 = 0,1 мкФ

Теперь мы можем использовать новую ёмкость и начальное напряжение для расчета работы, совершенной при изменении конденсатора:

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

Подставляя значения, получаем:

W = (1/2) * 0,1 мкФ * (V^2 - 100^2)

Теперь нам нужно найти конечное напряжение на конденсаторе. Поскольку конденсатор не был отключен от источника, конечное напряжение будет равно начальному напряжению:

V = V0 = 100 В

Подставляя значения, получаем:

W = (1/2) * 0,1 мкФ * (100^2 - 100^2) = 0 мкДж

Таким образом, работа, совершенная при уменьшении площади пластин конденсатора в 2 раза, равна 0 мкДж.