Какова энергия w2, выделившаяся при разрядке плоского конденсатора, заполненного жидким диэлектриком с диэлектрической

Чтобы решить эту задачу, воспользуемся формулой для энергии, запасенной в конденсаторе:

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

где \(E\) - энергия, запасенная в конденсаторе, \(C\) - емкость конденсатора, \(V\) - напряжение на конденсаторе.

Первым шагом определим емкость конденсатора. Емкость \(C\) определяется следующей формулой:

\[C = \frac{\varepsilon_0 \varepsilon S}{d}\]

где \(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная (приближенное значение 8.85 * 10^-12 Ф/м), \(\varepsilon\) - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, \(S\) - площадь пластин конденсатора, \(d\) - расстояние между пластинами конденсатора.

Затем рассчитаем напряжение на конденсаторе после зарядки. В нашем случае, так как энергия \(w_1\) равна 10 мДж (миллиджоулей), мы можем воспользоваться формулой:

\[w_1 = \frac{1}{2}C(V_1^2)\]

где \(V_1\) - напряжение на конденсаторе после зарядки.

Теперь у нас есть все, чтобы решить задачу. Подставим значения и решим:

\[C = \frac{\varepsilon_0 \varepsilon S}{d}\]
\[V_1 = \sqrt{\frac{2w_1}{C}}\]
\[E = \frac{1}{2}C(V_1^2)\]

Давайте посмотрим, как это выглядит в числовом виде:

\[C = \frac{8.85 \times 10^{-12} \times 3.0 \times S}{d}\]
\[V_1 = \sqrt{\frac{2 \times 10^{-3}}{\frac{8.85 \times 10^{-12} \times 3.0 \times S}{d}}}\]
\[E = \frac{1}{2} \times \left(\frac{8.85 \times 10^{-12} \times 3.0 \times S}{d}\right) \times \left(\sqrt{\frac{2 \times 10^{-3}}{\frac{8.85 \times 10^{-12} \times 3.0 \times S}{d}}}\right)^2\]

Теперь осталось только выполнить вычисления, заменяя значение площади пластин и расстояния между ними:

\[E = \frac{1}{2} \times \left(\frac{8.85 \times 10^{-12} \times 3.0 \times S}{d}\right) \times \left(\sqrt{\frac{2 \times 10^{-3}}{\frac{8.85 \times 10^{-12} \times 3.0 \times S}{d}}}\right)^2\]

Пожалуйста, передайте значения площади пластин (S) и расстояния между ними (d), чтобы я мог выполнить окончательные вычисления и найти значение энергии \(w_2\).