Какова ёмкость плоского воздушного конденсатора, если С=10 в минус 9 степени Ф, расстояние между пластинами 4 мм, площадь обкладки конденсатора 150 см в квадрате и разность потенциалов U=100 В? Нужно определить: 1) заряд, 2) энергию конденсатора.

Физика 11 класс Электрические цепи и конденсаторы емкость конденсатора заряд конденсатора энергия конденсатора плоский воздушный конденсатор разность потенциалов физика формулы конденсаторов площадь обкладки расстояние между пластинами Новый

Давайте разберем, как можно определить заряд и энергию плоского воздушного конденсатора, используя данные, которые у нас есть.

1. Определение заряда

Заряд (Q) на конденсаторе можно вычислить по формуле:

Q = C * U

где:

• Q - заряд в кулонах (Кл),
• C - ёмкость в фарадах (Ф),
• U - разность потенциалов в вольтах (В).

Подставим известные значения:

• C = 10 в минус 9 степени Ф = 1 * 10^(-9) Ф,
• U = 100 В.

Теперь подставим эти значения в формулу:

Q = (1 * 10^(-9) Ф) * (100 В) = 1 * 10^(-7) Кл.

Таким образом, заряд конденсатора составляет 1 * 10^(-7) Кл.

2. Определение энергии конденсатора

Энергию (W) конденсатора можно вычислить по формуле:

W = (1/2) * C * U^2

где:

• W - энергия в джоулях (Дж),
• C - ёмкость в фарадах (Ф),
• U - разность потенциалов в вольтах (В).

Подставим известные значения:

• C = 1 * 10^(-9) Ф,
• U = 100 В.

Теперь подставим эти значения в формулу:

W = (1/2) * (1 * 10^(-9) Ф) * (100 В)^2.

Сначала посчитаем U^2:

(100 В)^2 = 10000 В^2.

Теперь подставим это значение:

W = (1/2) * (1 * 10^(-9) Ф) * (10000 В^2) = (1/2) * 1 * 10^(-9) * 10000 = 5 * 10^(-6) Дж.

Таким образом, энергия конденсатора составляет 5 * 10^(-6) Дж.

Итак, итоговые результаты:

• Заряд конденсатора: 1 * 10^(-7) Кл.
• Энергия конденсатора: 5 * 10^(-6) Дж.