Чтобы найти заряд конденсатора, можем воспользоваться формулой, связывающей энергию \( W \), ёмкость \( C \) и заряд \( Q \):
\[ W = \frac{Q^2}{2C} \]
где:
- \( W \) — энергия конденсатора (в Джоулях),
- \( Q \) — заряд (в Кулонах),
- \( C \) — ёмкость (в Фарадах).
По условию задачи известны следующие значения:
- \( W = 30 \) Дж,
- \( C = 4 \) Ф.
Теперь подставим известные значения в формулу и решим уравнение относительно \( Q \):
\[ 30 = \frac{Q^2}{2 \cdot 4} \]
Упростим правую часть уравнения:
\[ 30 = \frac{Q^2}{8} \]
Теперь умножим обе стороны уравнения на 8, чтобы избавиться от деления:
\[ 30 \cdot 8 = Q^2 \] \[ 240 = Q^2 \]
Теперь найдём заряд \( Q \) , извлекая квадратный корень из обоих сторон:
\[ Q = \sqrt{240} \]
Вычислим значение:
\[ Q \approx 15.49 \, \text{Кл} \]
Таким образом, заряд конденсатора приблизительно равен \( 15.49 \) Кл.
Итог: Ответ — \( Q \approx 15.49 \, \text{Кл} \).