Чему равна энергия конденсатора, если между его обкладками находится диэлектрик с ε = 4 и конденсатор постоянно

Тема урока: Энергия конденсатора с диэлектриком

Инструкция:

Для расчета энергии конденсатора с диэлектриком, мы используем формулу:

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

где E - энергия конденсатора, C - его емкость, V - напряжение на конденсаторе.

Для данной задачи обратимся к формуле для емкости конденсатора с диэлектриком:

C = (ε * ε₀ * A) / d,

где C - емкость конденсатора, ε - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, ε₀ - электрическая проницаемость вакуума (ε₀ = 8.854 × 10⁻¹² Ф/м), A - площадь обкладок конденсатора, d - расстояние между обкладками.

Также нам известно, что конденсатор подключен к постоянному источнику напряжения. Значит, напряжение на конденсаторе V - постоянное значение.

Таким образом, для расчета энергии E, нужно знать емкость C и напряжение V.

Доп. материал:
Если емкость конденсатора C = 10 мкФ и напряжение на конденсаторе V = 12 В, то энергия конденсатора E будет равна:

E = (1/2) * 10 × 10⁻⁶ Ф * (12 В)² = 0.72 мДж.

Совет:
Для лучшего понимания концепции емкости и энергии конденсатора, рекомендуется изучить основы электростатики и законы, связанные с ними. Понимание значения и применения емкости поможет проводить более точные расчеты и справляться с задачами, связанными с конденсаторами.

Практика:
У конденсатора с емкостью 8 мкФ и напряжением 15 В требуется рассчитать энергию конденсатора. Найдите значение энергии, используя формулу E = (1/2) * C * V^2.