Конденсатор с переменной емкостью подключен к источнику напряжения с ЭДС, равной 300 вольт. Какую работу выполняет

Суть вопроса: Работа источника напряжения при изменении емкости конденсатора

Пояснение: Когда конденсатор подключен к источнику напряжения, его емкость может быть изменена путем поворота ручки регулировки. В данной задаче, эмфатическое противоЭДС источника напряжения равно 300 вольт, а емкость конденсатора изменяется от 10 микрофарад. Работа, выполняемая источником в этом процессе, может быть определена с использованием формулы работы:

Работа = 0,5 * С * (U1^2 - U2^2),

где С - изменение ёмкости конденсатора (в фарадах), U1 - начальное напряжение источника, U2 - конечное напряжение источника.

В данном случае начальное напряжение источника U1 равно 300 вольт, а конечное напряжение U2 равно 0 вольт (поскольку конденсатор разряжается). Используя данную формулу, можно вычислить работу источника при изменении ёмкости конденсатора.

Например:

Задача: Конденсатор с переменной емкостью подключен к источнику напряжения с ЭДС, равной 300 вольт. Какую работу выполняет источник при повороте ручки регулировки конденсатора, если емкость меняется от 10 микрофарад до 20 микрофарад?

Решение:
С = 20 мкФ - 10 мкФ = 10 мкФ (10^-6 Ф)
U1 = 300 В
U2 = 0 В

Работа = 0,5 * 10^-6 Ф * (300 В^2 - 0 В^2) = 45 Дж

Совет: Чтобы лучше понять работу источника напряжения при изменении емкости конденсатора, рекомендуется ознакомиться с основными принципами работы конденсаторов и формулами, связанными с ними. Уделите внимание также пониманию формулы для вычисления работы, которая включает изменение емкости и начальное/конечное напряжение.

Дополнительное упражнение:
Конденсатор с изменяемой емкостью имеет начальную емкость С1 = 50 мкФ и начальное напряжение U1 = 200 В. При изменении емкости конденсатора до С2 = 100 мкФ, конечное напряжение становится равным U2 = 100 В. Какую работу выполняет источник напряжения?