Чему равна энергия заряженного конденсатора (Wэл.), если его емкость (C) равна 10пФ, а заряд (q) равен 1мкКл

Чтобы найти энергию заряженного конденсатора (Wэл.), можем воспользоваться формулой для энергии, хранящейся в конденсаторе:

\[ Wэл = \frac{1}{2} \cdot C \cdot U^2 = \frac{Q^2}{2 \cdot C} \]

где:

• \(Wэл\) — энергия конденсатора,
• \(C\) — емкость конденсатора,
• \(U\) — напряжение на конденсаторе,
• \(Q\) — заряд на конденсаторе.

Так как у нас есть заряд \(Q\) и емкость \(C\), мы можем использовать вторую форму данной формулы:

1. Приведем значения к стандартным единицам:

   • Емкость \(C = 10 \, \text{пФ} = 10 \times 10^{-12} \, \text{Ф}\).
   • Заряд \(Q = 1 \, \text{мкКл} = 1 \times 10^{-6} \, \text{Кл}\).

2. Подставим значения в формулу для энергии:

\[ Wэл = \frac{(1 \times 10^{-6})^2}{2 \cdot (10 \times 10^{-12})} \]

3. Вычислим значения:
   • Сначала найдем \(Q^2\):

\[ Q^2 = (1 \times 10^{-6})^2 = 1 \times 10^{-12} \, \text{Кл}^2 \]

• Теперь подставим в формулу:

\[ Wэл = \frac{1 \times 10^{-12}}{2 \cdot (10 \times 10^{-12})} \] \[ Wэл = \frac{1 \times 10^{-12}}{20 \times 10^{-12}} = \frac{1}{20} \, \text{Дж} \]

• Получается:

\[ Wэл = 0.05 \, \text{Дж} \]

4. Итак, энергия заряженного конденсатора составляет 0.05 Дж.

Таким образом, мы нашли энергию конденсатора, используя свойства емкости и заряда.