Какова емкость плоского конденсатора, если он имеет заряд q = 20 · 10-6 кл. и напряжение u = 800 В? Какова энергия

Zvezdopad_Na_Gorizonte

64

Чтобы решить эту задачу, мы воспользуемся формулами, связывающими заряд конденсатора \(q\), напряжение \(u\) и его емкость \(C\), а также формулой для вычисления энергии электрического поля конденсатора.

1. Сначала найдем емкость конденсатора. Для этого воспользуемся формулой \(C = \frac{q}{u}\), где \(C\) - емкость, \(q\) - заряд и \(u\) - напряжение.

Подставив значения \(q = 20 \cdot 10^{-6}\) кл. и \(u = 800\) В в формулу, получаем:
\[C = \frac{20 \cdot 10^{-6}}{800} = 25 \cdot 10^{-9} \text{ Ф}\]

Ответ: емкость плоского конденсатора равна \(25 \cdot 10^{-9}\) Фарад.

2. Теперь рассчитаем энергию электрического поля конденсатора. Для этого воспользуемся формулой \(E = \frac{1}{2} \cdot C \cdot u^2\), где \(E\) - энергия электрического поля, \(C\) - емкость и \(u\) - напряжение.

Подставив значение \(C = 25 \cdot 10^{-9}\) Ф и \(u = 800\) В в формулу, получаем:
\[E = \frac{1}{2} \cdot 25 \cdot 10^{-9} \cdot (800)^2 = 8 \cdot 10^{-3} \text{ Дж}\]

Ответ: энергия электрического поля конденсатора равна \(8 \cdot 10^{-3}\) Дж.

Таким образом, ответ на задачу: емкость плоского конденсатора составляет \(25 \cdot 10^{-9}\) Фарад, а энергия его электрического поля равна \(8 \cdot 10^{-3}\) Дж.