Чтобы найти работу \( W \), совершённую электрическим током, можно использовать формулу:
\[ W = I \cdot U \cdot t \]
где:
- \( W \) — работа (в джоулях),
- \( I \) — средний ток (в амперах),
- \( U \) — напряжение (в вольтах),
- \( t \) — время (в секундах).
Сначала определим напряжение \( U \) на конденсаторе. Нам известно, что заряд конденсатора определяется по формуле:
\[ Q = C \cdot U \]
где \( Q \) — заряд (в кулонах), \( C \) — ёмкость (в фарадах), \( U \) — напряжение. В данном случае, ёмкость \( C = 0.8 \, \mu F = 0.8 \times 10^{-6} \, F \).
Также, средний ток \( I = 0.4 \, mA = 0.4 \times 10^{-3} \, A \).
Для обработки информации нам нужно знать, что средний ток \( I \) также связан с зарядом через:
\[ I = \frac{Q}{t} \]
Отсюда можно выразить заряд:
\[ Q = I \cdot t = (0.4 \times 10^{-3}) \cdot 16 \approx 0.0064 \, C \]
Теперь подставим это значение в уравнение для тока:
\[ Q = C \cdot U \implies U = \frac{Q}{C} = \frac{0.0064}{0.8 \times 10^{-6}} = 8000 \, V \]
Теперь, когда мы знаем напряжение, можем найти работу:
\[ W = I \cdot U \cdot t = (0.4 \times 10^{-3}) \cdot 8000 \cdot 16 \]
Посчитаем это:
\[ W = 0.4 \times 10^{-3} \cdot 8000 \cdot 16 = 51.2 \, J \]
Таким образом, работа \( W \) составляет 51.2 джоулей.
