Физика. Чему равна энергия электрического тока? В цепь постоянного тока включены параллельно конденсатор емкостью с=5 мкф и катушка индуктивности L=0,04 Гн с сопротивлнием R=8 ом. При этом энергия магнитного поля катушки W=0,1 Дж. Чему равна энергия электрического поля конденсатора?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения энергии электрического поля конденсатора воспользуемся формулой:

W = 0.5CU^2,

где W - энергия конденсатора, C - емкость конденсатора, U - напряжение на конденсаторе.

Найдем напряжение на конденсаторе:

U = I*(R + X_L),
где I - сила тока в цепи, R - активное сопротивление цепи, X_L - реактивное сопротивление катушки.

X_L = 2pif*L,
где f - частота тока, L - индуктивность катушки.

Для постоянного тока частота f=0, и X_L = 0. Поэтому U = I*R.

Теперь найдем силу тока в цепи:

W = 0.5C(IR)^2,
0.1 = 0.55(I8)^2,
0.1 = 20(I^2)64,
I^2 = 0.1/(20*64) = 0.000078125.

Подставляем I^2 в уравнение для U:

U = sqrt(I^2R^2) = sqrt(0.00007812564) = 0.056.

Теперь найдем энергию электрического поля конденсатора:

W = 0.550.056^2 = 0.007 Дж.

Итак, энергия электрического поля конденсатора равна 0.007 Дж.