Для того чтобы найти энергию, сохранённую в конденсаторе, мы будем использовать формулу для расчёта энергии конденсатора:
\[ E = \frac{1}{2} C U^2 \]
где:
- \( E \) — энергия конденсатора (в джоулях),
- \( C \) — ёмкость конденсатора (в фарадах),
- \( U \) — напряжение на обкладках конденсатора (в вольтах).
Дано:
- Ёмкость \( C = 5 \, \mu F = 5 \times 10^{-6} \, F \)
- Напряжение \( U = 200 \, V \)
Шаг 1: Подставим значения в формулу
Теперь подставим известные значения в формулу:
\[ E = \frac{1}{2} \times (5 \times 10^{-6}) \times (200)^2 \]
Шаг 2: Посчитаем значение \( U^2 \)
Сначала найдём квадрат напряжения:
\[ U^2 = 200^2 = 40000 \]
Шаг 3: Подставим \( U^2 \) обратно в формулу
Теперь подставим это значение в формулу для энергии:
\[ E = \frac{1}{2} \times (5 \times 10^{-6}) \times 40000 \]
Шаг 4: Упростим выражение
Теперь вычислим:
\[ E = \frac{1}{2} \times 5 \times 10^{-6} \times 40000 = \frac{1}{2} \times 200 \times 10^{-6} = 100 \times 10^{-6} = 0.0001 \, J \]
Ответ:
Таким образом, энергия конденсатора равна \( 0.1 \, mJ \) или \( 100 \, \mu J \).