Какова энергия электростатического поля конденсатора с ёмкостью 80 нФ, который подключён к источнику постоянного напряжения 20 В?

1. 10 мкДж;
2. 16 мкДж;
3. 24 мкДж;
4. 30 мкДж;
5. 33 мкДж.

Физика 11 класс Электростатика энергия электростатического поля конденсатор ёмкость 80 нФ источник постоянного напряжения 20 В физика 11 класс

Давайте вместе разберёмся, как найти энергию электростатического поля конденсатора! Это так увлекательно!

Формула для расчёта энергии, хранящейся в конденсаторе, выглядит следующим образом:

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

Где:

• W - энергия конденсатора (в джоулях);
• C - ёмкость конденсатора (в фарадах);
• U - напряжение (в вольтах).

Теперь подставим наши значения:

• C = 80 нФ = 80 * 10^(-9) Ф;
• U = 20 В.

Подставляем в формулу:

W = (1/2) * (80 * 10^(-9)) * (20^2)

Рассчитаем:

• 20^2 = 400;
• W = (1/2) * (80 * 10^(-9)) * 400;
• W = 0.5 * 32 * 10^(-6) = 16 * 10^(-6) Дж;

Итак, энергия конденсатора составляет 16 мкДж!

Ответ: 16 мкДж.

Как же здорово, что мы смогли это выяснить вместе! Надеюсь, это вдохновило вас на дальнейшие исследования в мире физики!

Чтобы найти энергию электростатического поля конденсатора, мы можем использовать формулу для энергии, хранящейся в конденсаторе:

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

где:

• U - энергия конденсатора (в джоулях),
• C - ёмкость конденсатора (в фарадах),
• V - напряжение (в вольтах).

Теперь подставим известные значения:

• Ёмкость C = 80 нФ = 80 * 10^(-9) Ф,
• Напряжение V = 20 В.

Теперь подставим эти значения в формулу:

1. Сначала найдем V^2:
• V^2 = (20 В)^2 = 400 В^2.
2. Теперь подставим значения в формулу для энергии:
• U = (1/2) * (80 * 10^(-9) Ф) * (400 В^2).
3. Упростим это выражение:
• U = (1/2) * (80 * 400) * 10^(-9) = 16000 * 10^(-9) = 16 * 10^(-6) Дж.
4. Теперь переведем в микроджоули:
• U = 16 мкДж.

Таким образом, энергия электростатического поля конденсатора составляет 16 мкДж.