Сколько теплоты будет выделяться при разряде плоского конденсатора с разностью потенциалов 15 кВ и расстоянием между

Лазерный_Рейнджер

7

Для решения данной задачи мы можем воспользоваться формулой для вычисления энергии \( E \), накопленной в конденсаторе. Формула имеет вид:

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

где \( C \) - ёмкость конденсатора, \( U \) - разность потенциалов.

Ёмкость конденсатора \( C \) можно вычислить, используя формулу:

\[ C = \frac{\varepsilon \cdot S}{d} \],

где \( \varepsilon \) - диэлектрическая проницаемость, \( S \) - площадь пластин, \( d \) - расстояние между пластинами.

Для слюды значение диэлектрической проницаемости \( \varepsilon \) составляет примерно \( 5 \).

Теперь, когда у нас есть все необходимые данные, мы можем приступить к решению задачи.

1. Вычислим ёмкость конденсатора \( C \) с использованием известных значений:

\[ C = \frac{5 \cdot 300 \cdot 10^{-4}}{1 \cdot 10^{-3}} = 1.5 \, \text{Ф} \].

2. Затем найдем энергию \( E \) с помощью формулы для энергии в конденсаторе:

\[ E = \frac{1}{2} \cdot 1.5 \, \text{Ф} \cdot (15 \cdot 10^3 \, \text{В})^2 = 1.69 \, \text{Дж} \].

Таким образом, при разряде плоского конденсатора с разностью потенциалов 15 кВ и расстоянием между пластинами 1 мм, при использовании слюды в качестве диэлектрика, будет выделяться теплота в размере 1.69 Дж.