Для нахождения заряда ( q ) конденсатора, когда известны напряжение ( U ) и энергия ( W ), можно воспользоваться формулой для энергии конденсатора:
[
W = \frac{1}{2} C U^2
]
где ( C ) — ёмкость конденсатора.
Также заряд ( q ) связан с ёмкостью и напряжением следующим образом:
[
q = C U
]
Чтобы найти заряд, сначала нужно выразить ёмкость ( C ) из формулы для энергии:
[
C = \frac{2W}{U^2}
]
Подставим данное выражение для ёмкости в формулу для заряда:
[
q = \left(\frac{2W}{U^2}\right) U = \frac{2W}{U}
]
Теперь подставим известные значения ( W = 30 \, \text{мДж} = 30 \times 10^{-3} \, \text{Дж} ) и ( U = 60 \, \text{В} ):
[
q = \frac{2 \times 30 \times 10^{-3}}{60} = \frac{60 \times 10^{-3}}{60} = 1 \times 10^{-3} \, \text{Кл} = 1 \, \text{мКл}
]
Таким образом, заряд конденсатора ( q ) составляет ( 1 \, \text{мКл} ).