1. Опишите опыт, показывающий, что электростатическое поле между обкладками заряженного конденсатора обладает энергией.
Опыт, подтверждающий наличие энергии у электростатического поля конденсатора, можно провести так: если зарядить конденсатор и разомкнуть цепь, а затем замкнуть её через лампу, то лампа вспыхнет. Это доказывает, что энергия запасена в электрическом поле между обкладками.
2. Объясните, как, используя график зависимости напряжения на обкладках конденсатора от заряда на его обкладках, можно вычислить работу при зарядке конденсатора.
Работа при зарядке конденсатора равна площади под графиком зависимости напряжения от заряда, так как мощность – это произведение заряда на напряжение, а интегрируя этот график, получаем работу.
3. По какой формуле можно рассчитать энергию электростатического поля заряженного конденсатора?
Энергия электростатического поля конденсатора рассчитывается по формуле: W = (C * U^2) / 2, где C – ёмкость, U – напряжение.
1. Как изменится энергия заряженного конденсатора при увеличении расстояния между его обкладками, если: а) конденсатор отключён от источника тока; б) конденсатор подключён к источнику тока?
Изменение энергии при изменении расстояния между обкладками: а) Если конденсатор отключён от источника, то заряд остаётся неизменным, но ёмкость уменьшается, поэтому напряжение растёт, и энергия увеличивается. б) Если конденсатор подключён к источнику, то напряжение остаётся постоянным, а ёмкость уменьшается, поэтому заряд уменьшается, и энергия уменьшается.
2. Чему равна энергия заряженного конденсатора ёмкостью 0,2 мкФ, если разность потенциалов между его обкладками 200 В?
Энергия заряженного конденсатора ёмкостью 0,2 мкФ при напряжении 200 В: W = (0,2 * 10^(-6) * 200^2) / 2 = 4 мДж.
3. Энергия фотовспышки лампы, питаемой от конденсатора, равна 36 Дж. Ёмкость конденсатора 800 мкФ. Рассчитайте напряжение, до которого заряжен конденсатор.
36 = (800 * 10^(-6) * U^2) / 2, U^2 = (36 * 2) / (800 * 10^(-6)), U = 300 В.