Конденсатору ёмкостью 10 мкФ сообщили заряд 3 мкКл. Какова энергия заряженного конденсатора?​

Для решения этой задачи нам нужно использовать формулу для вычисления энергии, хранящейся в заряженном конденсаторе. Энергия (W) конденсатора рассчитывается по формуле: \[ W = \frac{Q^2}{2C} \] где: - \(W\) — энергия в джоулях (Дж), - \(Q\) — заряд конденсатора в кулонах (Кл), - \(C\) — ёмкость конденсатора в фарадах (Ф). ### Шаг 1: Приведение данных к единицам измерения У нас есть следующие данные: - \(C = 10 \, \mu F = 10 \times 10^{-6} \, F = 10^{-5} \, F\) - \(Q = 3 \, \mu C = 3 \times 10^{-6} \, C = 3 \times 10^{-6} \, C\) ### Шаг 2: Подставляем значения в формулу Теперь подставим значения в формулу для вычисления энергии: \[ W = \frac{(3 \times 10^{-6})^2}{2 \times (10 \times 10^{-6})} \] ### Шаг 3: Вычисление 1. Сначала вычислим квадрат заряда: \[ (3 \times 10^{-6})^2 = 9 \times 10^{-12} \, C^2 \] 2. Теперь подставим это значение в формулу энергии: \[ W = \frac{9 \times 10^{-12}}{2 \times 10 \times 10^{-6}} = \frac{9 \times 10^{-12}}{20 \times 10^{-6}} \] 3. Упрощаем дробь: \[ W = \frac{9 \times 10^{-12}}{20 \times 10^{-6}} = \frac{9}{20} \times 10^{-6} \, J = 0.45 \times 10^{-6} \, J = 4.5 \times 10^{-7} \, J \] ### Результат Таким образом, энергия, хранящаяся в заряженном конденсаторе, составляет: \[ W = 4.5 \times 10^{-7} \, Дж \] ### Вывод Энергия заряженного конденсатора с ёмкостью 10 мкФ и зарядом 3 мкКл равна \(4.5 \times 10^{-7} \, Дж\) или \(0.45 \, мкДж\).