Чтобы найти энергию, хранящуюся в конденсаторе емкостью \( C_3 \), нужно знать формулу для расчета энергии, хранящейся в конденсаторе:
\[ E = \frac{1}{2} C U^2 \]
где:
- \( E \) — энергия (в Джоулях),
- \( C \) — емкость конденсатора (в Фарадах),
- \( U \) — напряжение (в Вольтах).
Шаг 1: Подставим известные значения
В нашей задаче дано:
- Емкость конденсатора \( C_3 = 300 \, \mu F = 300 \times 10^{-6} \, F \)
- Напряжение \( U = 200 \, V \)
Шаг 2: Рассчитаем энергию
Подставим данные в формулу:
\[ E = \frac{1}{2} \cdot (300 \times 10^{-6}) \cdot (200)^2 \]
Шаг 3: Вычислим \( (200)^2 \)
\[ (200)^2 = 40000 \]
Шаг 4: Подставим \( (200)^2 \) обратно в формулу
\[ E = \frac{1}{2} \cdot (300 \times 10^{-6}) \cdot 40000 \]
Шаг 5: Упростим выражение
\[ E = \frac{1}{2} \cdot 300 \cdot 40000 \times 10^{-6} \]
\[ E = 150 \cdot 40000 \times 10^{-6} \]
Шаг 6: Умножим
\[ 150 \cdot 40000 = 6000000 \]
Шаг 7: Переведем к микрофарадам
Теперь нужно умножить на \( 10^{-6} \):
\[ E = 6000000 \times 10^{-6} = 6 \, J \]
Ответ
Таким образом, энергия, хранящаяся в электрическом поле конденсатора емкостью \( C_3 \), равна 6 Дж.