Какова энергия плоского воздушного конденсатора, заряженного до напряжения 3000 вольт, с расстоянием между пластинами

Кузя

36

Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу для расчета энергии конденсатора:

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

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

Для начала найдем значение емкости конденсатора. Емкость конденсатора связана с площадью пластин \(A\) и расстоянием между пластинами \(d\) следующим образом:

\[C = \frac{\varepsilon_0 A}{d}\]

Где:
- \(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная.

Мы можем найти электрическую постоянную, подставив известные значения:

\(\varepsilon_0 = 8.85 \times 10^{-12} \, Ф/м\).

Теперь мы можем рассчитать емкость конденсатора:

\[C = \frac{\varepsilon_0 A}{d}\]

Заменим известные значения в формуле:

\[C = \frac{(8.85 \times 10^{-12} \, Ф/м) \cdot A}{2 \times 10^{-2} \, м}\]

В данном случае по условию задачи значения площади пластин \(A\) нет. Поэтому для полноты решения мы не можем вычислить конкретное значение энергии конденсатора. Однако, мы можем предоставить школьнику шаги, которые нужно выполнить для решения. Школьник должен обратиться к учебнику или учителю для получения значений площади пластин:

1. Найти значения площади пластин \(A\) в задаче.
2. Подставить известные значения в формулу для емкости конденсатора: \(C = \frac{(8.85 \times 10^{-12} \, Ф/м) \cdot A}{2 \times 10^{-2} \, м}\).
3. Подставить найденное значение емкости конденсатора \(C\) и значение напряжения \(V\) в формулу для энергии конденсатора: \(E = \frac{1}{2} C V^2\).
4. Вычислить значение энергии конденсатора \(E\).

Таким образом, школьник сможет решить данную задачу, предоставив необходимые значения площади пластин \(A\).