Какая разность потенциалов была на конденсаторе, если его площадь составляет 0,01 квадратных метра, а расстояние между пластинами равно 5 мм, и при его разрядке выделилось 0,0042 дж энергии?
Yard_5691
Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу для энергии, накопленной на конденсаторе:
\[E = \frac{1}{2} C V^2\]
где \(E\) - энергия, \(C\) - ёмкость конденсатора, \(V\) - разность потенциалов.
Мы можем найти ёмкость конденсатора, используя известные данные площади и расстояния между пластинами:
\[C = \frac{\varepsilon_0 \cdot S}{d}\]
где \(\varepsilon_0\) - диэлектрическая постоянная (примерное значение 8,85*10^(-12) Ф/м), \(S\) - площадь пластин, \(d\) - расстояние между ними.
Подставляем известные значения:
\[C = \frac{8,85 \cdot 10^{-12} \cdot 0,01}{0,005} = 1,77 \cdot 10^{-9} \, Ф\]
Теперь мы можем найти разность потенциалов \(V\), подставив известные значения в первую формулу:
\[0,0042 \, Дж = \frac{1}{2} \cdot 1,77 \cdot 10^{-9} \, Ф \cdot V^2\]
Раскрываем скобки и решаем уравнение:
\[0,0042 \, Дж = 0,885 \cdot 10^{-9} \, Ф \cdot V^2\]
\[V^2 = \frac{0,0042 \, Дж}{0,885 \cdot 10^{-9} \, Ф} \]
\[V \approx 0,139 \, В\]
Таким образом, разность потенциалов на конденсаторе составляет примерно 0,139 В.
\[E = \frac{1}{2} C V^2\]
где \(E\) - энергия, \(C\) - ёмкость конденсатора, \(V\) - разность потенциалов.
Мы можем найти ёмкость конденсатора, используя известные данные площади и расстояния между пластинами:
\[C = \frac{\varepsilon_0 \cdot S}{d}\]
где \(\varepsilon_0\) - диэлектрическая постоянная (примерное значение 8,85*10^(-12) Ф/м), \(S\) - площадь пластин, \(d\) - расстояние между ними.
Подставляем известные значения:
\[C = \frac{8,85 \cdot 10^{-12} \cdot 0,01}{0,005} = 1,77 \cdot 10^{-9} \, Ф\]
Теперь мы можем найти разность потенциалов \(V\), подставив известные значения в первую формулу:
\[0,0042 \, Дж = \frac{1}{2} \cdot 1,77 \cdot 10^{-9} \, Ф \cdot V^2\]
Раскрываем скобки и решаем уравнение:
\[0,0042 \, Дж = 0,885 \cdot 10^{-9} \, Ф \cdot V^2\]
\[V^2 = \frac{0,0042 \, Дж}{0,885 \cdot 10^{-9} \, Ф} \]
\[V \approx 0,139 \, В\]
Таким образом, разность потенциалов на конденсаторе составляет примерно 0,139 В.
Знаешь ответ?