Какова энергия заряженного конденсатора ёмкостью 100мкФ, если заряды, поданые на его пластины, составляют 30мкКл
Какова энергия заряженного конденсатора ёмкостью 100мкФ, если заряды, поданые на его пластины, составляют 30мкКл и -30мкКл?
14.12.2023 11:30
Энергия конденсатора: Энергия (W) конденсатора выражается формулой W = (1/2) * C * V^2, где С - ёмкость конденсатора, V - напряжение на конденсаторе.
Решение:
В данной задаче у нас есть конденсатор с ёмкостью 100 мкФ (или 100 * 10^-6 Ф), и на его пластины поданы заряды 30 мкКл (или 30 * 10^-6 Кл) и -30 мкКл (или -30 * 10^-6 Кл).
Чтобы найти энергию конденсатора, нам нужно рассчитать напряжение на нем, используя формулу Q = C * V, где Q - заряд, C - ёмкость, V - напряжение.
Для положительного заряда: 30 * 10^-6 Кл = 100 * 10^-6 Ф * V1
V1 = (30 * 10^-6 Кл) / (100 * 10^-6 Ф)
V1 = 0.3 В
Для отрицательного заряда: -30 * 10^-6 Кл = 100 * 10^-6 Ф * V2
V2 = (-30 * 10^-6 Кл) / (100 * 10^-6 Ф)
V2 = -0.3 В
Так как напряжение - физическая величина, которая всегда положительная, нам необходимо взять модуль от значения напряжения.
V = |V1 + V2| = |0.3 В + (-0.3 В)| = |0 В| = 0 В
Теперь, используя найденное напряжение, мы можем рассчитать энергию конденсатора, подставив значения в формулу W = (1/2) * C * V^2.
W = (1/2) * (100 * 10^-6 Ф) * (0 В)^2
W = 0 Дж
Таким образом, энергия заряженного конденсатора равна 0 Дж.
Совет: При решении задач по конденсаторам всегда обращайте внимание на заряды на пластинах, напряжение и ёмкость конденсатора. Из формулы Q = C * V можно рассчитать напряжение, а затем использовать его, чтобы найти энергию конденсатора.
Задача на проверку: Емкость конденсатора равна 50 мкФ, а напряжение на нем составляет 20 В. Найдите энергию этого конденсатора.