Плоский конденсатор зарядили и отключили от источника тока. Энергия электрического поля между его обкладками оказалась равной 4*10^-2 Дж. Затем расстояние между обкладками уменьшили в 2 раза, в площадь каждой пластины увеличили в 2 раза. Какой стала энергия электрического поля конденсатора? ответ 0,01 Дж

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся формулой для энергии электрического поля конденсатора:

W = (1/2) C U^2,

где W - энергия электрического поля, C - ёмкость конденсатора, U - напряжение между обкладками.

Поскольку энергия поля равна 4*10^-2 Дж, то в исходном состоянии:

W = (1/2) C U^2 = 4*10^-2 Дж.

Теперь уменьшим расстояние между обкладками в 2 раза и увеличим площадь каждой пластины в 2 раза. При этом ёмкость конденсатора изменится как:

C' = k * C, где k - относительная диэлектрическая проницаемость среды, для воздуха k = 1.

Тогда новая ёмкость C' увеличится в 2 раза, а напряжение между обкладками U' останется неизменным. Значит новая энергия электрического поля W' будет:

W' = (1/2) C' U'^2 = (1/2) 2C U^2 = 2 W = 2 4*10^-2 = 0,08 Дж.

Таким образом, после изменения параметров конденсатора энергия его электрического поля стала равна 0,08 Дж.