Как изменится энергия плоского воздушного конденсатора емкостью 16 мкФ, если после введения пластины с диэлектрической

Ирина

24

Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу для энергии в конденсаторе:

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

Где:
\(E\) - энергия конденсатора,
\(C\) - емкость конденсатора,
\(V\) - напряжение на конденсаторе.

В данной задаче, у нас имеется следующая информация:

Емкость конденсатора до введения пластины:

\(C_1 = 16\) мкФ

Напряжение на конденсаторе до введения пластины:

\(V_1 = 6\) В

Емкость конденсатора после введения пластины:

\(C_2 = 4 \cdot C_1 = 4 \cdot 16\) мкФ

Напряжение на конденсаторе после введения пластины:

\(V_2 = V_1\) (при извлечении пластины конденсатор не отключается от источника)

Теперь мы можем использовать формулу для энергии, чтобы вычислить изменение энергии:

\[\Delta E = E_2 - E_1\]

\[ = \frac{1}{2} \cdot C_2 \cdot V_2^2 - \frac{1}{2} \cdot C_1 \cdot V_1^2\]

\[ = \frac{1}{2} \cdot (4 \cdot 16) \cdot (6^2) - \frac{1}{2} \cdot 16 \cdot (6^2)\]

\[ = \frac{1}{2} \cdot 64 \cdot 36 - \frac{1}{2} \cdot 16 \cdot 36\]

\[ = 32 \cdot 36 - 8 \cdot 36\]

\[ = 1152 - 288\]

\[ = 864\]

Итак, изменение энергии плоского воздушного конденсатора составляет 864 мкДж.

Обратите внимание, что ответ представлен в микроджоулях (мкДж) для удобства измерения изменения энергии.