Каковы заряд, напряжение и энергия электрического поля каждого конденсатора в цепи вариант 3, показанной на рисунке
Каковы заряд, напряжение и энергия электрического поля каждого конденсатора в цепи вариант 3, показанной на рисунке 2.4? Даны значения: u=8, c1=40, c2=50, c3=60, c4=10, c5=20, c6=30.
28.01.2024 17:49
Инструкция:
Для решения этой задачи нам понадобятся формулы для заряда, напряжения и энергии электрического поля в конденсаторах.
- Заряд конденсатора вычисляется по формуле Q = C * U, где Q - заряд, C - ёмкость конденсатора, U - напряжение на конденсаторе.
- Напряжение на конденсаторе можно найти, используя формулу U = Q / C.
- Энергия электрического поля в конденсаторе рассчитывается по формуле W = (1/2) * C * U^2, где W - энергия, C - ёмкость конденсатора, U - напряжение на конденсаторе.
Даны значения:
u = 8, c1 = 40, c2 = 50, c3 = 60, c4 = 10, c5 = 20, c6 = 30.
Теперь рассчитаем значения заряда, напряжения и энергии электрического поля для каждого конденсатора в цепи:
- Для конденсатора c1:
Заряд: Q1 = c1 * u = 40 * 8 = 320 Кл.
Напряжение: U1 = u = 8 В.
Энергия электрического поля: W1 = (1/2) * c1 * u^2 = (1/2) * 40 * 8^2 = 1280 Дж.
- Для конденсатора c2:
Заряд: Q2 = c2 * u = 50 * 8 = 400 Кл.
Напряжение: U2 = u = 8 В.
Энергия электрического поля: W2 = (1/2) * c2 * u^2 = (1/2) * 50 * 8^2 = 1600 Дж.
- Для конденсатора c3:
Заряд: Q3 = c3 * u = 60 * 8 = 480 Кл.
Напряжение: U3 = u = 8 В.
Энергия электрического поля: W3 = (1/2) * c3 * u^2 = (1/2) * 60 * 8^2 = 1920 Дж.
- Для конденсатора c4:
Заряд: Q4 = c4 * u = 10 * 8 = 80 Кл.
Напряжение: U4 = u = 8 В.
Энергия электрического поля: W4 = (1/2) * c4 * u^2 = (1/2) * 10 * 8^2 = 320 Дж.
- Для конденсатора c5:
Заряд: Q5 = c5 * u = 20 * 8 = 160 Кл.
Напряжение: U5 = u = 8 В.
Энергия электрического поля: W5 = (1/2) * c5 * u^2 = (1/2) * 20 * 8^2 = 640 Дж.
- Для конденсатора c6:
Заряд: Q6 = c6 * u = 30 * 8 = 240 Кл.
Напряжение: U6 = u = 8 В.
Энергия электрического поля: W6 = (1/2) * c6 * u^2 = (1/2) * 30 * 8^2 = 960 Дж.
Пример:
Вариант 3 на рисунке 2.4 включает шесть конденсаторов с заданными значениями. Выше приведены рассчитанные значения заряда, напряжения и энергии электрического поля для каждого конденсатора по заданным формулам.
Совет:
Чтобы лучше понять концепцию заряда, напряжения и энергии электрического поля в конденсаторах, можно провести дополнительные исследования, изучить основные законы электростатики и электродинамики. Примечательно, что заряд, напряжение и энергия электрического поля в конденсаторе зависят от его ёмкости (C) и напряжения (U).
Задание:
Рассчитайте заряд, напряжение и энергию электрического поля для конденсатора c2, если его ёмкость равна 70 Ф и напряжение составляет 12 В.