Номер 766, страница 100 - гдз по физике 10-11 класс задачник Рымкевич

35. Электроёмкость конденсатора. Энергия заряженного кондерсатора. Энергия электрического поля. Глава VII. Электрическое поле. Электродинамика - номер 766, страница 100.

Условие.

766. В импульсной фотовспышке лампа питается от конденсатора ёмкостью 800 мкФ, заряженного до напряжения 300 В. Найти энергию вспышки и среднюю мощность, если продолжительность разрядки 2,4 мс.

Решение 1.

Решение 2.

Решение 3.

Решение 4.

Дано:

Ёмкость конденсатора, $C = 800$ мкФ

Напряжение, $U = 300$ В

Продолжительность разрядки, $t = 2,4$ мс

Перевод в систему СИ:

$C = 800 \cdot 10^{-6} \text{ Ф} = 8 \cdot 10^{-4} \text{ Ф}$

$t = 2,4 \cdot 10^{-3} \text{ с}$

Найти:

Энергию вспышки $W$ и среднюю мощность $P_{ср}$.

Решение:

Энергия вспышки лампы равна энергии, запасенной в конденсаторе. Энергия заряженного конденсатора вычисляется по формуле:

$W = \frac{C U^2}{2}$

Подставим числовые значения в систему СИ:

$W = \frac{(8 \cdot 10^{-4} \text{ Ф}) \cdot (300 \text{ В})^2}{2} = \frac{8 \cdot 10^{-4} \cdot 9 \cdot 10^4}{2} = \frac{72}{2} = 36 \text{ Дж}$

Средняя мощность вспышки определяется как отношение энергии вспышки ко времени, за которое эта энергия выделилась (продолжительности разрядки):

$P_{ср} = \frac{W}{t}$

Подставим найденное значение энергии и данное время разрядки:

$P_{ср} = \frac{36 \text{ Дж}}{2,4 \cdot 10^{-3} \text{ с}} = 15 \cdot 10^3 \text{ Вт} = 15 \text{ кВт}$

Ответ: энергия вспышки $W = 36$ Дж; средняя мощность $P_{ср} = 15$ кВт.