Для расчета заряда \( Q \) на обкладках плоского конденсатора используем формулу, связывающую энергию \( W \), емкость \( C \) и заряд \( Q \):
\[ W = \frac{1}{2} \cdot C \cdot U^2 \]
Где:
\( W = 40 \, Дж \) - энергия конденсатора, \( C = 2 \, нФ = 2 \times 10^{-9} \, Ф \) - ёмкость конденсатора, \( U \) - напряжение на конденсаторе.
Теперь запишем формулу для заряда:
\[ Q = C \cdot U \]
Мы можем найти напряжение \( U \) из первой формулы, затем подставить его во вторую формулу для расчета заряда. Проведем вычисления:
\[ U = \sqrt{\frac{2 \cdot W}{C}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 40}{2 \times 10^{-9}}} \, В \]
\[ U = \sqrt{\frac{80}{2 \times 10^{-9}}} = \sqrt{40 \times 10^9} = 200 \, В \]
Теперь найдем заряд \( Q \):
\[ Q = C \cdot U = 2 \times 10^{-9} \cdot 200 = 4 \times 10^{-7} \, Кл \]
Таким образом, заряд на обкладках конденсатора составляет \( 4 \times 10^{-7} \, Кл \).