Какое значение сопротивления, выраженное в омах, используется для разрядки конденсатора ёмкостью 200 мкФ, если при этом

Суть вопроса: Разрядка конденсатора и расчёт сопротивления

Разъяснение: Для расчёта сопротивления, используемого при разрядке конденсатора, нам понадобится применить закон сохранения энергии, который гласит, что работа, совершаемая при разрядке, должна быть равной начальной энергии, сохраняющейся в конденсаторе.

Начальная энергия конденсатора равна:

E = 1/2 * C * V^2,

где E - энергия (1 Дж), C - ёмкость (200 мкФ) и V - напряжение на конденсаторе (5 В).

Подставим известные значения:

1 = 1/2 * 200 * 10^(-6) * (5^2),

Раскроем скобки и упростим:

1 = 1/2 * 200 * 10^(-6) * 25,
1 = 0.01 * 25,
1 = 0.25.

Теперь, зная начальную энергию, необходимо найти сопротивление, используя формулу:

R = 2 * E / (C * t^2),

где R - сопротивление, E - энергия (1 Дж), C - ёмкость (200 мкФ) и t - время разрядки (0.06 с).

Подставим известные значения:

R = 2 * 1 / (200 * 10^(-6) * (0.06^2)),
R = 2 * 1 / (200 * 10^(-6) * 0.0036),
R = 2 * 1 / 7.2.

Произведем вычисления:

R = 0.2778 Ом.

Дополнительный материал: Рассчитайте сопротивление, используемое при разрядке конденсатора ёмкостью 250 мкФ, если при этом выделяется 2 Дж тепловой энергии при полной разрядке и напряжение на конденсаторе составляет 8 В через 0.08 с после начала разряда.

Совет: Для лучшего понимания материала, ознакомьтесь с основными законами сохранения в физике и формулами, связанными с разрядкой конденсаторов. Используйте соответствующие единицы измерения для каждой величины.

Закрепляющее упражнение: Какое значение сопротивления будет использоваться для разрядки конденсатора ёмкостью 150 мкФ, если при этом выделяется 0.5 Дж тепловой энергии при полной разрядке и напряжение на конденсаторе составляет 3 В через 0.03 с после начала разряда?