Каковы эквивалентная емкость, общий заряд и энергия электрического поля батареи, если дано C1=10 мкФ, С2 =5 мкФ, С3=15

  • 32
Каковы эквивалентная емкость, общий заряд и энергия электрического поля батареи, если дано C1=10 мкФ, С2 =5 мкФ, С3=15 мкФ, С4=15 мкФ, С5=15 мкФ и U= 200В?
Vechernyaya_Zvezda_5948
52
Для решения задачи о нахождении эквивалентной емкости, общего заряда и энергии электрического поля батареи, нам необходимо использовать формулы, связывающие емкость, заряд и напряжение.

1. Начнем с нахождения эквивалентной емкости Cэкв для заданной системы:

В данной задаче нам даны пять конденсаторов с емкостями C1=10мкФ, C2=5мкФ, C3=15мкФ, C4=15мкФ и C5=15мкФ. Чтобы найти эквивалентную емкость, мы можем воспользоваться формулой:

1Cэкв=1C1+1C2+1C3+1C4+1C5

Подставляя известные значения, получим:

1Cэкв=110мкФ+15мкФ+115мкФ+115мкФ+115мкФ

Суммируя обратные значения емкостей и вычисляя, получим:

1Cэкв=110мкФ+15мкФ+115мкФ+115мкФ+115мкФ=15мкФ

Теперь найдем эквивалентную емкость, взяв обратное значение от обеих сторон:

Cэкв=115мкФ=5мкФ

Таким образом, эквивалентная емкость Cэкв данной системы равна 5мкФ.

2. Далее, найдем общий заряд Qобщ данной системы.

Общий заряд в системе связан с емкостью и напряжением по формуле:

Qобщ=CэквU

Подставляя известные значения, получим:

Qобщ=5мкФ200В=1000мкКл

Таким образом, общий заряд Qобщ данной системы равен 1000мкКл.

3. Наконец, рассчитаем энергию электрического поля W батареи.

Энергия электрического поля связана с зарядом и напряжением по формуле:

W=12CэквU2

Подставляя известные значения, получим:

W=125мкФ(200В)2=1000мкДж

Таким образом, энергия электрического поля W данной батареи равна 1000мкДж.

Итак, эквивалентная емкость Cэкв данной системы равна 5мкФ, общий заряд Qобщ равен 1000мкКл, а энергия электрического поля W батареи составляет 1000мкДж.