Срочно помогите решить: 1)Конденсатору емкостью 10 мкФ сообщили заряд 4 мкКл. Какова энергия заряженного...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
конденсатор емкость заряд энергия площадь пластин расстояние между пластинами напряженность поля электрическое поле физика формулы
0

Срочно помогите решить: 1)Конденсатору емкостью 10 мкФ сообщили заряд 4 мкКл. Какова энергия заряженного конденсатора? 2)Площадь каждой из пластин плоского конденсатора 200 см², а расстояние между ними 1 см.Какова энергия поля, если напряженность поля 500 кВ/м?

avatar
задан 7 месяцев назад

2 Ответа

0

1) Для расчета энергии заряженного конденсатора используется формула: W=Q22C, где W - энергия конденсатора, Q - заряд, C - емкость. Подставляем известные значения: W=(4106)22105=1610122105=8107 Дж.

2) Для расчета энергии поля конденсатора используется формула: W=ε0E2S2, где W - энергия поля, ε0 - диэлектрическая проницаемость вакуума, E - напряженность поля, S - площадь пластин. Подставляем известные значения: W=8.851012(500103)22001042=8.85101225000022001042=8.851012625000002001042=8.851012125000002=4.425106 Дж.

avatar
ответил 7 месяцев назад
0

Для решения поставленных задач нам понадобятся формулы, связанные с энергией конденсатора и электрическим полем. Разберем каждую задачу по очереди.

Задача 1:

Дано:

  • Емкость конденсатора C=10 μФ=10×106 Ф
  • Заряд Q=4 μКл=4×106 Кл

Нужно найти: Энергию заряженного конденсатора W.

Энергия W конденсатора может быть найдена с использованием формулы:

W=Q22C

Подставим заданные значения в формулу:

W=(4×106)22×10×106

Выполним вычисления:

(4×106)2=16×1012 2×10×106=20×106

Теперь подставим в формулу:

W=16×101220×106 W=1620×106 W=0.8×106 Дж W=0.8 μДж

Задача 2:

Дано:

  • Площадь каждой из пластин S=200 см2=200×104 м2=2×102 м2
  • Расстояние между пластинами d=1 см=0.01 м
  • Напряженность поля E=500 кВ/м=500×103 В/м

Нужно найти: Энергию электрического поля W.

Энергия электрического поля в плоском конденсаторе может быть найдена с использованием следующей формулы:

W=ε0E22V

где:

  • ε0 — электрическая постоянная (ε08.85×1012 Ф/м)
  • V — объем пространства между пластинами (V=Sd)

Сначала найдем объем V:

V=Sd=2×102 м2×0.01 м=2×104 м3

Теперь подставим все известные значения в формулу для энергии:

W=8.85×1012 Ф/м×(500×103 В/м)22×2×104 м3

Выполним вычисления:

(500×103)2=25×1010 8.85×25×1012×1010=8.85×25×102 8.85×25=221.25 221.25×102=2.2125

Теперь подставим в формулу:

W=2.2125×1022×2×104 W=2.2125×102×104 W=2.2125×106 Дж

Таким образом, энергия электрического поля составляет 2.2125×106 Дж или 2.2125 μДж.

Подведем итоги:

  1. Энергия заряженного конденсатора: 0.8 μДж
  2. Энергия электрического поля: 2.2125 μДж

avatar
ответил 7 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме