Какова энергия конденсатора с точечным зарядом 10^-9 кл, находящимся между пластинами плоского конденсатора, если сила
Какова энергия конденсатора с точечным зарядом 10^-9 кл, находящимся между пластинами плоского конденсатора, если сила, действующая на заряд, равна 3 • 10^-5 н? Расстояние между пластинами составляет 1 см, а ёмкость конденсатора равна 10^-10 ф. Пожалуйста, предоставьте подробное решение. (Ответ: 4,5 мкдж)
20.11.2023 21:32
Инструкция:
Для решения данной задачи, мы будем использовать формулу для расчета энергии конденсатора, которая выглядит следующим образом:
E = (1/2) * C * V^2
где E - энергия конденсатора, C - ёмкость конденсатора, V - напряжение на конденсаторе.
Сначала нам необходимо найти напряжение на конденсаторе. Мы можем использовать формулу для силы, действующей на заряд в электрическом поле:
F = q * E
где F - сила, q - заряд, E - напряженность электрического поля.
Из условия задачи известно, что сила равна 3 • 10^-5 н, а заряд равен 10^-9 кл.
Подставляя данные в формулу, получаем:
3 • 10^-5 = (10^-9) * E
После преобразований получаем:
E = (3 • 10^-5) / (10^-9)
E = 3 • 10^4 н/кл
Затем, с помощью полученного значения напряжения и известной ёмкости конденсатора, мы можем найти энергию конденсатора:
E = (1/2) * (10^-10) * (3 • 10^4)^2
E = (1/2) * (10^-10) * (9 • 10^8)
E = 4,5 • 10^-2 Дж
Дополнительный материал:
Найдите энергию конденсатора с точечным зарядом 10^-9 кл, находящимся между пластинами плоского конденсатора, если сила, действующая на заряд, равна 3 • 10^-5 н. Расстояние между пластинами составляет 1 см, а ёмкость конденсатора равна 10^-10 ф.
Совет: Для лучшего понимания материала, рекомендуется ознакомиться с концепциями напряжения, силы и энергии в электрическом поле, а также с формулами, связанными с конденсаторами и электростатикой.
Дополнительное задание:
Найдите энергию конденсатора с ёмкостью 5 • 10^-6 ф и напряжением 12 В.