Question

Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластинок радиусом 1см. Расстояние между ними 0,5 см. Напряжённость электрического поля между пластинами 4кВ/см. Найдите энергию поля конденсатора.
Можно полное решение?
Помогите, пожалуйста! :)

Answer 1

Энергия поля конденсатора находится по формуле : $W= \frac{CU^2}{2}$ , где С - ёмкость конденсатора, U - разность потенциалов на пластинах конденсатора. Из определения напряжённость однородного электрического поля следует , что : $E= \frac{U}{d}$ ,где Е - напряжённость, d- расстояние между пластинами. Ёмкость конденсатора определим по формуле : $C= \frac{ e_{0} eS}{d}$ , где $e _{0}$- электрическая постоянная, е- проницаемость среды( в данном случая она равна 1- т.к конденсатор воздушный), S=π r^2-площадь пластины. Преобразовав все уравнения получим уравнение для энергии конденсатора: $W= \frac{ee_0E^2d 3.14 r^2}{2}$. W ≈ (8,854*10^-12 Кл^2/Н*м^2 * 3,14* 0.01^2 м^2*0,005 м 400000^2 В^2/м^2 )/2 ≈1,112*10^-6  Дж.
Ответ: W ≈ 1,112*10^-6 Дж.

Answer 2

W=CU^2/2 - энергия электростатического поля заряженного конденсатора
C=εεoS/d - емкость конденсатора
E=U/d - Напряженность электрического поля между пластинами
U=Ed
W=εεoSdE^2/2
S=πr^2 - площадь пластины
W=8,85*10^-12 * 400000^2 * 3,14 * 0,01^2 * 0,005/2=1,1*10^-6 Дж