Какова энергия, которая выделится при разряде батареи, состоящей из 20 параллельно соединенных конденсаторов, каждый из которых имеет емкость 20 мкФ, при напряжении 450 В?

Физика 11 класс Энергия конденсаторов энергия разряда параллельно соединенные конденсаторы емкость 20 мкФ напряжение 450 В физика 11 класс Новый

Чтобы рассчитать энергию, выделяющуюся при разряде батареи, состоящей из параллельно соединенных конденсаторов, нам нужно использовать формулу для энергии, хранящейся в конденсаторе:

Формула для энергии:

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

где:

• U - энергия, хранящаяся в конденсаторе (в джоулях);
• C - емкость конденсатора (в фарадах);
• V - напряжение (в вольтах).

Так как у нас 20 параллельно соединенных конденсаторов, их эквивалентная емкость будет равна сумме емкостей каждого из конденсаторов:

Эквивалентная емкость:

C_экв = C_1 + C_2 + ... + C_n = n * C

где n - количество конденсаторов, а C - емкость одного конденсатора.

В нашем случае:

• n = 20;
• C = 20 мкФ = 20 * 10^(-6) Ф.

Теперь подставим значения:

C_экв = 20 * (20 * 10^(-6)) = 400 * 10^(-6) Ф = 400 мкФ.

Теперь мы можем подставить эквивалентную емкость и напряжение в формулу для энергии:

U = (1/2) * C_экв * V^2

Подставляем значения:

• C_экв = 400 * 10^(-6) Ф;
• V = 450 В.

Теперь вычислим:

U = (1/2) * (400 * 10^(-6)) * (450^2)

Сначала найдем 450^2:

450^2 = 202500.

Теперь подставим это значение:

U = (1/2) * (400 * 10^(-6)) * 202500.

Теперь умножим:

U = 0.5 * 400 * 202500 * 10^(-6).

Теперь посчитаем:

U = 200 * 202500 * 10^(-6) = 40500000 * 10^(-6) = 40.5 Дж.

Ответ: Энергия, которая выделится при разряде батареи, составляет 40.5 Дж.