воздушный конденсатор электроёмкостью 250 пФ подключён к источнику постоянной разности потенциалов 100 В. вычислите энергию конденсатора. как изменится энергия конденсатора при заполнении пространства между пластинами веществом с диэлектрической проницаемостью Е=20?

Question

Гость

Физика

17 января, 21:18

воздушный конденсатор электроёмкостью 250 пФ подключён к источнику постоянной разности потенциалов 100 В. вычислите энергию конденсатора. как изменится энергия конденсатора при заполнении пространства между пластинами веществом с диэлектрической проницаемостью Е=20?

+5

Ответы (1)

Знаешь ответ на этот вопрос?

Einshtein · Answer 1

Данные: C (электроемкость) = 250 пФ = 25 * 10^-11 Ф; Δφ - разность потенциалов (Δφ = 100 В); ε1 (диэлектрическая проницаемость рассматриваемого вещества) = 20.

Постоянные: ε (диэлектрическая проницаемость воздуха) = 1.

1) Энергия взятого конденсатора: W = C * U² / 2 = C * Δφ² / 2 = 25 * 10^-11 * 100² / 2 = 1,25 * 10^-6 Дж = 1,25 мкДж.

2) Изменение энергии взятого конденсатора: W1 / С1 = Δφ² / 2 = W / С; W1 / (ε1 * ε0 * S / d) = W / (ε * ε0 * S / d); W1 / ε1 = W / ε, откуда выразим: W1 = W * ε1 / ε = 1,25 * 10^-6 * 20 / 1 = 25 * 10^-6 Дж = 25 мкДж.

k = W1 / W = 25 / 1,25 = 20 р.

Ответ: 1) Энергия взятого конденсатора равна 1,25 мкДж; 2) Энергия возрастет в 20 раз и составит 25 мкДж.