Номер 21, страница 131, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VII. Электростатика. Параграф 39. Электроёмкость. Энергия электрического поля - номер 21, страница 131.

Условие.

21. Конденсатор электроёмкостью 30 мкФ зарядили до напряжения 40 В. Насколько изменится заряд конденсатора, если напряжение увеличат до 50 В?

Решение 2.

Дано:

Электроёмкость конденсатора, $C = 30 \text{ мкФ} = 30 \cdot 10^{-6} \text{ Ф}$

Начальное напряжение, $U_1 = 40 \text{ В}$

Конечное напряжение, $U_2 = 50 \text{ В}$

Найти:

Изменение заряда конденсатора, $\Delta q$

Решение:

Заряд конденсатора $\text{q}$ связан с его электроёмкостью $\text{C}$ и напряжением $\text{U}$ на нём соотношением:

$q = C \cdot U$

Найдём начальный заряд конденсатора $q_1$ при напряжении $U_1$:

$q_1 = C \cdot U_1$

Найдём конечный заряд конденсатора $q_2$ при напряжении $U_2$:

$q_2 = C \cdot U_2$

Изменение заряда $\Delta q$ равно разности между конечным и начальным зарядами:

$\Delta q = q_2 - q_1 = C \cdot U_2 - C \cdot U_1 = C \cdot (U_2 - U_1)$

Подставим числовые значения в формулу:

$\Delta q = 30 \cdot 10^{-6} \text{ Ф} \cdot (50 \text{ В} - 40 \text{ В}) = 30 \cdot 10^{-6} \text{ Ф} \cdot 10 \text{ В} = 300 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}$

Так как $1 \text{ мкКл} = 10^{-6} \text{ Кл}$, то изменение заряда равно $300 \text{ мкКл}$.

Ответ: заряд конденсатора изменится (увеличится) на $300 \text{ мкКл}$.