Номер 384, страница 156 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

9 класс. Электроемкость конденсатора. Соединение конденсаторов. Энергия заряженного конденсатора - номер 384, страница 156.

Условие.

384. Конденсатор фотовспышки имеет емкость 1000 мкФ и заряжается от батарейки на 6 В. Рассчитайте световую энергию при вспышке, если известно, что она составляет 10% от энергии, запасенной в конденсаторе.

Решение.

Дано:

Емкость конденсатора, $C = 1000 \text{ мкФ} = 1000 \cdot 10^{-6} \text{ Ф} = 10^{-3} \text{ Ф}$

Напряжение, $U = 6 \text{ В}$

Коэффициент преобразования энергии, $\eta = 10\% = 0.1$

Найти:

Световую энергию $W_{св}$

Решение:

Сначала определим полную энергию, запасенную в конденсаторе, когда он полностью заряжен. Энергия заряженного конденсатора вычисляется по формуле:

$W_к = \frac{C \cdot U^2}{2}$

Подставим в эту формулу данные из условия задачи:

$W_к = \frac{10^{-3} \text{ Ф} \cdot (6 \text{ В})^2}{2} = \frac{10^{-3} \cdot 36}{2} = 18 \cdot 10^{-3} \text{ Дж} = 0.018 \text{ Дж}$

Согласно условию, световая энергия $W_{св}$ составляет 10% от энергии, запасенной в конденсаторе $W_к$. Чтобы найти световую энергию, нужно умножить энергию конденсатора на долю, которая преобразуется в свет (10% или 0.1):

$W_{св} = W_к \cdot \eta$

$W_{св} = 0.018 \text{ Дж} \cdot 0.1 = 0.0018 \text{ Дж}$

Ответ: световая энергия при вспышке равна $0.0018 \text{ Дж}$.