Энергия электрического поля конденсатора определяется формулой:
[ W = \frac{Q^2}{2C} ]
где:
- ( W ) — энергия электрического поля конденсатора,
- ( Q ) — заряд на конденсаторе,
- ( C ) — емкость конденсатора.
Давайте подставим известные значения в формулу.
- Заряд ( Q = 2 \, \text{мкКл} = 2 \times 10^{-6} \, \text{Кл} ).
- Емкость ( C = 500 \, \text{пФ} = 500 \times 10^{-12} \, \text{Ф} ).
Теперь подставим эти значения в формулу для энергии:
[ W = \frac{(2 \times 10^{-6})^2}{2 \times 500 \times 10^{-12}} ]
Выполним вычисления поэтапно:
Возводим заряд в квадрат:
[ (2 \times 10^{-6})^2 = 4 \times 10^{-12} \, \text{Кл}^2 ]
Умножаем емкость на два:
[ 2 \times 500 \times 10^{-12} = 1000 \times 10^{-12} = 10^{-9} \, \text{Ф} ]
Делим результат первого шага на результат второго:
[ W = \frac{4 \times 10^{-12}}{10^{-9}} = 4 \times 10^{-3} \, \text{Дж} ]
Таким образом, энергия электрического поля данного конденсатора составляет:
[ W = 4 \times 10^{-3} \, \text{Дж} ]
Или, что то же самое:
[ W = 4 \, \text{мДж} ]
Энергия электрического поля плоского конденсатора емкостью 500 пФ с зарядом 2 мкКл составляет 4 миллиджоуля.