Номер 6, страница 103 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

6. Какими опытами можно доказать, что заряженный конденсатор обладает энергией?

6. Доказать, что заряженный конденсатор обладает энергией, можно с помощью опытов, в которых эта энергия превращается в другие виды и совершает работу. Энергия — это способность тела совершать работу. Следовательно, если конденсатор может совершить работу, он обладает энергией.

Вот несколько демонстрационных опытов:

1. Разрядка на лампочку. Зарядим конденсатор от источника постоянного тока. После зарядки отключим его от источника и подключим к его выводам небольшую лампочку накаливания (например, от карманного фонарика) или светодиод. Лампочка ярко вспыхнет и постепенно погаснет. Это означает, что электрическая энергия, запасенная в конденсаторе, превратилась в световую и тепловую энергию, выделившуюся в нити накала лампы.

2. Разрядка на электродвигатель. Если к выводам заряженного конденсатора (желательно большой ёмкости) подключить маленький электродвигатель постоянного тока, его вал начнет вращаться. Это доказывает, что электрическая энергия конденсатора способна совершать механическую работу, превращаясь в кинетическую энергию вращения.

3. Искровой разряд. Если зарядить конденсатор до высокого напряжения, а затем медленно сближать его выводы (обкладки), то в некоторый момент между ними проскочит электрическая искра. Искра — это кратковременный электрический ток в газе, сопровождающийся выделением света, звука и тепла. Это явление также является следствием преобразования запасенной в конденсаторе электрической энергии.

Во всех этих примерах наблюдаемые эффекты (свет, тепло, движение, звук) являются результатом преобразования энергии, которая была запасена в электрическом поле заряженного конденсатора. Энергия конденсатора рассчитывается по формулам: $W = \frac{q^2}{2C} = \frac{CU^2}{2} = \frac{qU}{2}$.

Ответ: Наличие энергии у заряженного конденсатора можно доказать, разрядив его на потребитель, который преобразует электрическую энергию в другую форму: на лампочку (появится свет и тепло), на электродвигатель (появится механическое движение) или создав искровой разряд между его выводами (появится свет, звук и тепло).