Плоский конденсатор с пластинами по 100 см^2 каждая ирасстоянием между ними в 3 мм заряжен до разности потенциалов в 300 В. Найти энергию и объемную плотность энергии поля коденсатора если между пластинами
ДАНО S=100 см^2 =100*10^-4 м2 d=3 мм =3*10^-3 м U=300 B ε1=1 - относительная диэлектрическая проницаемость воздуха ε2=5 - относительная диэлектрическая проницаемость фарфора ε0 = 8.85*10^-12 Ф/м - электрическая постоянная ------------------------------------ W1 - ? ω1 -? W2 - ? ω2 -? РЕШЕНИЕ Энергия поля конденсатора W=CU^2/2 где U - разность потенциалов на пластинах конденсатора С - электроемкость Емкость конденсатора C=εε0S/d W=CU^2/2 = εε0S/d * U^2/2 W1=1*8.85*10^-12*100*10^-4/(3*10^-3) * 300^2/2 =1.3275*10^-6 Дж= 1.33 мкДж W2=5*8.85*10^-12*100*10^-4/(3*10^-3) * 300^2/2 =6.6375*10^-6 Дж= 6.64 мкДж Объемная плотность энергии поля конденсатора ω=W/V где W - энергия поля конденсатора V=Sd- объем, занимаемый полем (объем пространства между пластинами конденсатора ) ω=W/V =W/(Sd) ω1=1.3275*10^-6 /(100*10^-4*3*10^-3)=0.044 Дж/м3 ω2=6.6375*10^-6 /(100*10^-4*3*10^-3)= 0.221 Дж/м3 ОТВЕТ W1=1.3275*10^-6 Дж= 1.33 мкДж W2=6.6375*10^-6 Дж= 6.64 мкДж ω1=0.044 Дж/м3 ω2=0.221 Дж/м3
