Какова начальная энергия конденсатора, если его энергия увеличилась на 600 мдж при увеличении напряжения на обкладках в 2 раза? Пожалуйста, предоставьте подробное решение.
Путешественник_Во_Времени
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета энергии конденсатора:
\[E = \frac{1}{2} C V^2\],
где \(E\) - энергия конденсатора, \(C\) - его емкость, \(V\) - напряжение на обкладках конденсатора.
Дано, что энергия конденсатора увеличилась на 600 мДж при увеличении напряжения на обкладках в 2 раза. То есть, \(\Delta E = 600 \, \text{мДж}\) и \(\frac{V_2}{V_1} = 2\), где \(V_1\) - исходное напряжение, \(V_2\) - новое напряжение.
Для нахождения начальной энергии конденсатора (\(E_1\)) нам нужно выразить \(E_1\) через известные значения. По определению \(\Delta E = E_2 - E_1\), где \(E_2\) - новая энергия. Подставим известные значения:
\[600 \, \text{мДж} = E_2 - E_1.\]
Мы также знаем, что \(E_2 = \frac{1}{2} C (V_2)^2\) и \(\frac{V_2}{V_1} = 2\).
Заменим \(E_2\) в уравнении:
\[600 \, \text{мДж} = \frac{1}{2} C (V_2)^2 - E_1.\]
Теперь нам нужно выразить \(V_2\) через \(V_1\). Используем условие, что \(\frac{V_2}{V_1} = 2\), чтобы получить \(V_2 = 2V_1\).
Подставим это значение:
\[600 \, \text{мДж} = \frac{1}{2} C (2V_1)^2 - E_1.\]
Так как у нас есть два неизвестных - \(C\) и \(E_1\), нам нужно еще одно уравнение. Для этого можно использовать известное связующее уравнение в теории конденсаторов:
\[E = \frac{1}{2} C V^2,\]
где \(E\) - энергия конденсатора, \(C\) - его емкость, \(V\) - напряжение на обкладках.
По условию задачи, энергия увеличивается на 600 мДж при увеличении напряжения в 2 раза. Это значит, что \(\frac{E_2}{E_1} = \frac{V_2^2}{V_1^2} = 4\).
Подставим это в уравнение:
\[\frac{1}{2} C (2V_1)^2 = 4 \cdot \left(\frac{1}{2} C V_1^2\right).\]
Упростим уравнение:
\[4C V_1^2 = 4 \cdot \frac{1}{2} C V_1^2.\]
\[4C V_1^2 = 2C V_1^2.\]
Теперь мы можем сократить \(V_1^2\) с обеих сторон:
\[4C = 2C.\]
Разделим оба неравенства на \(2C\):
\[2 = 1.\]
Такого быть не может! Кажется, где-то мы допустили ошибку или у нас некорректные данные. Проверьте, правильно ли сформулирована задача или предоставьте полную информацию, для того чтобы я мог помочь Вам с полным решением.
\[E = \frac{1}{2} C V^2\],
где \(E\) - энергия конденсатора, \(C\) - его емкость, \(V\) - напряжение на обкладках конденсатора.
Дано, что энергия конденсатора увеличилась на 600 мДж при увеличении напряжения на обкладках в 2 раза. То есть, \(\Delta E = 600 \, \text{мДж}\) и \(\frac{V_2}{V_1} = 2\), где \(V_1\) - исходное напряжение, \(V_2\) - новое напряжение.
Для нахождения начальной энергии конденсатора (\(E_1\)) нам нужно выразить \(E_1\) через известные значения. По определению \(\Delta E = E_2 - E_1\), где \(E_2\) - новая энергия. Подставим известные значения:
\[600 \, \text{мДж} = E_2 - E_1.\]
Мы также знаем, что \(E_2 = \frac{1}{2} C (V_2)^2\) и \(\frac{V_2}{V_1} = 2\).
Заменим \(E_2\) в уравнении:
\[600 \, \text{мДж} = \frac{1}{2} C (V_2)^2 - E_1.\]
Теперь нам нужно выразить \(V_2\) через \(V_1\). Используем условие, что \(\frac{V_2}{V_1} = 2\), чтобы получить \(V_2 = 2V_1\).
Подставим это значение:
\[600 \, \text{мДж} = \frac{1}{2} C (2V_1)^2 - E_1.\]
Так как у нас есть два неизвестных - \(C\) и \(E_1\), нам нужно еще одно уравнение. Для этого можно использовать известное связующее уравнение в теории конденсаторов:
\[E = \frac{1}{2} C V^2,\]
где \(E\) - энергия конденсатора, \(C\) - его емкость, \(V\) - напряжение на обкладках.
По условию задачи, энергия увеличивается на 600 мДж при увеличении напряжения в 2 раза. Это значит, что \(\frac{E_2}{E_1} = \frac{V_2^2}{V_1^2} = 4\).
Подставим это в уравнение:
\[\frac{1}{2} C (2V_1)^2 = 4 \cdot \left(\frac{1}{2} C V_1^2\right).\]
Упростим уравнение:
\[4C V_1^2 = 4 \cdot \frac{1}{2} C V_1^2.\]
\[4C V_1^2 = 2C V_1^2.\]
Теперь мы можем сократить \(V_1^2\) с обеих сторон:
\[4C = 2C.\]
Разделим оба неравенства на \(2C\):
\[2 = 1.\]
Такого быть не может! Кажется, где-то мы допустили ошибку или у нас некорректные данные. Проверьте, правильно ли сформулирована задача или предоставьте полную информацию, для того чтобы я мог помочь Вам с полным решением.
Знаешь ответ?