Номер 3, страница 140 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

3. Конденсатору емкостью 20 мкФ сообщили заряд 5 мкКл. Какова энергия заряженного конденсатора?

3. Дано:

Емкость конденсатора, $C = 20 \text{ мкФ} = 20 \cdot 10^{-6} \text{ Ф}$

Заряд конденсатора, $q = 5 \text{ мкКл} = 5 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}$

Найти:

Энергия конденсатора, $W - ?$

Решение:

Энергия электрического поля заряженного конденсатора может быть вычислена по формуле, связывающей заряд на его обкладках $q$ и его электроемкость $C$:

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

Подставим в формулу данные из условия задачи, переведенные в систему СИ:

$W = \frac{(5 \cdot 10^{-6} \text{ Кл})^2}{2 \cdot 20 \cdot 10^{-6} \text{ Ф}} = \frac{25 \cdot 10^{-12} \text{ Кл}^2}{40 \cdot 10^{-6} \text{ Ф}}$

Выполним расчет:

$W = \frac{25}{40} \cdot 10^{-12 - (-6)} \text{ Дж} = 0.625 \cdot 10^{-6} \text{ Дж}$

Полученное значение можно также выразить в микроджоулях (мкДж):

$W = 0.625 \text{ мкДж}$

Ответ: энергия заряженного конденсатора равна $0.625 \cdot 10^{-6} \text{ Дж}$ (или $0.625 \text{ мкДж}$).