Какое изменение энергии ΔW происходит в конденсаторе при удалении диэлектрика, если конденсатор полностью заполнен

Содержание: Работа и энергия в конденсаторе

Объяснение: Конденсатор — это устройство, которое хранит электрическую энергию в форме электрического поля между его обкладками. Изначально, когда конденсатор был полностью заполнен диэлектриком и заряжен до напряжения U(0), энергия, хранящаяся в конденсаторе, равна W(0).

Когда диэлектрик удаляется из конденсатора, емкость конденсатора изменяется, и напряжение на конденсаторе также меняется. Изменение энергии конденсатора ΔW можно рассчитать с использованием формулы:

ΔW = (1/2) * C(0) * (U(0))^2 - (1/2) * C * (U)^2,

где C(0) - изначальная ёмкость конденсатора без диэлектрика, U(0) - изначальное напряжение на конденсаторе, C - ёмкость конденсатора после удаления диэлектрика, U - напряжение на конденсаторе после удаления диэлектрика.

Мы знаем, что С(0) = 2 мкФ и E = 4. Ёмкость конденсатора с диэлектриком находится по формуле C = E * C(0). Зная, что U = 0 (ведь конденсатор был отключен от источника тока), мы можем вычислить ΔW:

ΔW = (1/2) * 2 * (10^(-6)) * (1000^2) - (1/2) * (4 * 2 * (10^(-6))) * (0^2).

Дополнительный материал: Рассчитайте изменение энергии ΔW в конденсаторе при удалении диэлектрика по условию задачи.

Совет: Для лучшего понимания работы и энергии в конденсаторе, рекомендуется узнать базовые принципы работы конденсаторов и формулы для расчета работы, энергии и ёмкости.

Задача на проверку: Какое изменение энергии ΔW происходит в конденсаторе, если его емкость в 3 раза увеличилась, а напряжение осталось неизменным? Изначальное значение ёмкости конденсатора составляло С(0) = 5 мкФ, а напряжение на нем U(0) = 500 В. Ответ выразите в джоулях, округлив до целых.