После зарядки и отключения от источника плоский воздушный конденсатор был помещен в керосин с диэлектрической

Тема урока: Отношение между начальной и конечной энергией воздушного конденсатора

Разъяснение:

Для решения данной задачи необходимо знать формулу для энергии конденсатора. Энергия конденсатора может быть вычислена с использованием следующей формулы:

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

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

В данной задаче конденсатор помещен в керосин с диэлектрической проницаемостью 2. Диэлектрическая проницаемость влияет на емкость конденсатора. Она увеличивается в n раз, если конденсатор помещен в среду с диэлектрической проницаемостью n. Таким образом, в данной задаче емкость конденсатора увеличивается в 2 раза.

Поскольку энергия конденсатора зависит от емкости и напряжения, отношение между начальной (Ei) и конечной (Ef) энергией конденсатора можно выразить следующим образом:

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

то есть Ef = 2 * Ei.

Таким образом, отношение между начальной и конечной энергией воздушного конденсатора, помещенного в керосин с диэлектрической проницаемостью 2, составляет 2:1 или в два раза.

Пример:

Пусть начальная энергия конденсатора составляет 20 джоулей. Найдем конечную энергию.

Ef = 2 * Ei = 2 * 20 = 40 джоулей.

Таким образом, конечная энергия конденсатора равна 40 джоулям.

Совет:

Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить основные понятия электростатики и электрического поля, а также формулу для энергии конденсатора. Также полезно знать, как изменяется емкость конденсатора при помещении его в различные среды с различными диэлектрическими проницаемостями.

Дополнительное упражнение:

У конденсатора начальная энергия равна 50 джоулей. При помещении конденсатора в среду с диэлектрической проницаемостью 3, найдите конечную энергию конденсатора.