К конденсатору емкостью C=0,015 мкФ подведено напряжение U=400 B, определите заряд накопленный на пластинах конденсатора и его энергию

Для решения задачи, мы будем использовать основные формулы, связанные с конденсаторами.

1. Заряд (Q) на конденсаторе можно определить по формуле: \[ Q = C \cdot U \] где:
   • \( Q \) — заряд в кулонах (Кл),
   • \( C \) — емкость конденсатора в фарадах (Ф),
   • \( U \) — напряжение в вольтах (В).

Подставим известные значения:

• \( C = 0,015 \, \text{мкФ} = 0,015 \times 10^{-6} \, \text{Ф} = 1,5 \times 10^{-11} \, \text{Ф} \),
• \( U = 400 \, \text{В} \).

Теперь найдем заряд: \[ Q = 1,5 \times 10^{-11} \, \text{Ф} \cdot 400 \, \text{В} = 6,0 \times 10^{-9} \, \text{Кл} = 6,0 \, \text{нКл}. \]

2. Энергия (W) конденсатора определяется по формуле: \[ W = \frac{1}{2} C U^2 \]

Подставим известные значения: \[ W = \frac{1}{2} \cdot 1,5 \times 10^{-11} \, \text{Ф} \cdot (400 \, \text{В})^2. \]

Сначала найдем \( (400 \, \text{В})^2 \): \[ (400)^2 = 160000. \]

Теперь подставим это значение в формулу для энергии: \[ W = \frac{1}{2} \cdot 1,5 \times 10^{-11} \, \text{Ф} \cdot 160000. \] \[ W = \frac{1}{2} \cdot 1,5 \times 10^{-11} \cdot 1,6 \times 10^{5} = 1,2 \times 10^{-6} \, \text{Дж} = 1,2 \, \mu\text{Дж}. \]

Таким образом, результаты:

• Заряд, накопленный на пластинах конденсатора: \( Q = 6,0 \, \text{нКл} \)
• Энергия конденсатора: \( W = 1,2 \, \mu\text{Дж} \)