Сколько энергии содержит заряженный конденсатор ёмкостью 2 мкФ, если на него передан заряд 4 мкКл? (Ответ округлите

Содержание вопроса: Расчет энергии конденсатора

Пояснение:
Для решения данной задачи нам понадобятся формулы, связанные с энергией и ёмкостью конденсатора. Энергия $E$, содержащаяся в конденсаторе, может быть вычислена по формуле:

\[E = \frac{1}{2} C V^2\],

где \(C\) - ёмкость конденсатора, а \(V\) - напряжение на конденсаторе.

Переданный заряд \(Q\) может быть выражен через ёмкость \(C\) и напряжение \(V\) следующим образом:

\[Q = C V\].

Таким образом, мы можем решить второе уравнение относительно напряжения \(V\):

\[V = \frac{Q}{C}.\]

Зная значения \(Q\) и \(C\), подставим их в формулу для энергии:

\[E = \frac{1}{2} C \left(\frac{Q}{C}\right)^2 = \frac{1}{2} \frac{Q^2}{C}.\]

Теперь мы можем вычислить значение энергии, подставив значения заряда \(Q\) (4 мкКл) и ёмкости \(C\) (2 мкФ) в данное выражение:

\[E = \frac{1}{2} \frac{(4 \cdot 10^{-6})^2}{2 \cdot 10^{-6}} = 4 \cdot 10^{-6}\] мкДж.

Наконец, округлим полученный ответ до сотых: 0.004 мкДж.

Совет:
Для лучшего понимания данной темы рекомендуется ознакомиться с основными понятиями электрической емкости и энергии конденсатора. Изучите формулы, связанные с этими понятиями, и понимание, как они взаимосвязаны.

Задача для проверки:
Предположим, у нас есть конденсатор емкостью 5 мкФ, на который передается заряд 10 мкКл. Какое количество энергии содержится в этом конденсаторе? (Ответ округлите до сотых мкДж)