Які значення різниці потенціалів потрібно використати для зарядження плоского конденсатора з площею пластин 0,15

Щоб обчислити енергію конденсатора, нам потрібно знати різницю потенціалів (\(V\)) та використану ємність (\(C\)). Почнемо з обчислення ємності конденсатора (\(C\)):

\[C = \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{A}{d}\]

де \(\varepsilon_0\) - діелектрична стала вакууму (\(8,85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}\)), \(\varepsilon_r\) - діелектрична проникність, \(A\) - площа пластин конденсатора, \(d\) - відстань між пластинами.

Підставляючи відповідні значення в формулу, маємо:

\[C = 8,85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \times 2 \times \frac{0,15 \times 10^{-4} \, \text{м}^2}{0,5 \times 10^{-2} \, \text{м}}\]

\[C = 2,655 \times 10^{-11} \, \text{Ф}\]

Тепер, коли ми знаємо ємність конденсатора, можемо обчислити енергію (\(W\)) за допомогою наступної формули:

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

Підставляючи значення ємності (\(C\)) та шукане значення різниці потенціалів (\(V\)) в формулу, отримуємо:

\[W = \frac{1}{2} \times 2,655 \times 10^{-11} \, \text{Ф} \times V^2\]

Тут ми не знаємо значення \(V\), проте ми можемо обчислити його, контролюючи фактор \(\Delta V\) - різниця потенціалів, наведених у завданні.

Таким чином, ми маємо:

\[\Delta V = V - 0 = V\]

При підставленні до попередньої формули, ми отримуємо:

\[W = \frac{1}{2} \times 2,655 \times 10^{-11} \, \text{Ф} \times (\Delta V)^2\]

Отже, для обчислення енергії плоского конденсатора необхідно використовувати різницю потенціалів \(\Delta V\), наведену у завданні.