Яка є енергія та заряд плоского конденсатора, який має площу обкладинки 800 см², заряджений до напруги 400

Петя

52

Для решения этой задачи, нам потребуется знать формулу для энергии \( E \) и формулу для заряда \( Q \) плоского конденсатора.

Формула для энергии \( E \) плоского конденсатора задается как:

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

где \( C \) - емкость конденсатора, а \( V \) - напряжение на конденсаторе.

Для плоского конденсатора емкость \( C \) задается следующей формулой:

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

где \( \epsilon \) - диэлектрическая проницаемость среды (для парафина примем значение около 2.1), \( A \) - площадь обкладок конденсатора, а \( d \) - расстояние между обкладками.

Для определения заряда \( Q \) конденсатора, мы можем использовать формулу:

\[ Q = C V \]

Теперь, давайте вычислим энергию и заряд плоского конденсатора:

1. Рассчитаем емкость \( C \):
\[ C = \frac{\epsilon A}{d} = \frac{2.1 \cdot 800 \, \text{см}^2}{2 \, \text{мм}} \]

2. Рассчитаем заряд \( Q \) конденсатора:
\[ Q = C V = \frac{2.1 \cdot 800 \, \text{см}^2}{2 \, \text{мм}} \cdot 400 \, \text{В} \]

3. Теперь, посчитаем энергию \( E \) конденсатора:
\[ E = \frac{1}{2} C V^2 = \frac{1}{2} \left( \frac{2.1 \cdot 800 \, \text{см}^2}{2 \, \text{мм}} \right) \cdot (400 \, \text{В})^2 \]

Подставив численные значения в формулы, вы получите окончательные значения энергии и заряда плоского конденсатора. Не забывайте указывать единицы измерения в ответах.