Задача по физике. ответ есть нужно решение Конденсатор ёмкостью 2⋅10−10 Ф заряжён до напряжения 200 В. Определите работу, которую нужно совершить, чтобы увеличить зазор между обкладками в 2 раза. Ответ напишите в следующих единицах измерения: «10−6 Дж»
Дано: C = 2*10^−10-10−10 Ф, U = 200 В, k = 2
Работа, которую нужно совершить, чтобы увеличить зазор между обкладками в k раз, равна изменению потенциальной энергии конденсатора:
W = ΔU = k<em>Q2k<em>Q^2k<em>Q2/2</em>C2</em>C2</em>C - Q2Q^2Q2/2∗C2*C2∗C
где Q = C*U - заряд конденсатора.
Подставляем известные значения:
Q = 210^−10-10−10 200 = 4*10^−8-8−8 Кл
W = 2<em>Q22<em>Q^22<em>Q2/2</em>C2</em>C2</em>C - Q2Q^2Q2/2<em>C2<em>C2<em>C = 2</em>(4<em>10(−8))22</em>(4<em>10^(-8))^22</em>(4<em>10(−8))2/2</em>2<em>10(−10)2</em>2<em>10^(-10)2</em>2<em>10(−10) - (4</em>10(−8))2(4</em>10^(-8))^2(4</em>10(−8))2/2<em>2</em>10(−10)2<em>2</em>10^(-10)2<em>2</em>10(−10) = 32<em>10(−16)32<em>10^(-16)32<em>10(−16)/4</em>10(−10)4</em>10^(-10)4</em>10(−10) - 16<em>10(−16)16<em>10^(-16)16<em>10(−16)/4</em>10(−10)4</em>10^(-10)4</em>10(−10) = 810^−6-6−6 - 410^−6-6−6 = 4*10^−6-6−6 Дж
Ответ: 4*10^−6-6−6 Дж.