Задача по физике. Нужно решение. Решается без округления. Заранее спасибо Воздушный плоский конденсатор ёмкостью 3 мкФ, заряженный до 280 В, отсоединили от источника питания и поместили между его обкладками диэлектрик проницаемостью 2,1, занимающий всё пространство между обкладками. Определить величину работы, совершённой против сил электрического поля.
Для определения работы, совершенной против сил электрического поля при введении диэлектрика в конденсатор, используем формулу:
W=12CV2(1ε−1)W = \frac{1}{2}CV^2(\frac{1}{\varepsilon} - 1)W=21 CV2(ε1 −1).
Где:
CCC - ёмкость конденсатора до введения диэлектрика 3мкФ3 мкФ3мкФ,
VVV - напряжение конденсатора до введения диэлектрика 280В280 В280В,
ε\varepsilonε - диэлектрическая проницаемость 2,12,12,1.
Подставляем данные:
W=12⋅3⋅10−6⋅(280)2⋅(12,1−1)=12⋅3⋅10−6⋅78400⋅(12,1−1)W = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 10^{-6} \cdot (280)^2 \cdot (\frac{1}{2,1} - 1) = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 10^{-6} \cdot 78400 \cdot (\frac{1}{2,1} - 1)W=21 ⋅3⋅10−6⋅(280)2⋅(2,11 −1)=21 ⋅3⋅10−6⋅78400⋅(2,11 −1).
W=12⋅3⋅10−6⋅78400⋅(0,4762−1)=12⋅3⋅10−6⋅−78400⋅0,4762W = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 10^{-6} \cdot 78400 \cdot (0,4762 - 1) = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 10^{-6} \cdot -78400 \cdot 0,4762W=21 ⋅3⋅10−6⋅78400⋅(0,4762−1)=21 ⋅3⋅10−6⋅−78400⋅0,4762.
W=−56,0568⋅10−3=−56,0568 мДжW = -56,0568 \cdot 10^{-3} = -56,0568\text{ мДж}W=−56,0568⋅10−3=−56,0568 мДж.
Таким образом, величина работы, совершенной против сил электрического поля при введении диэлектрика, равна -56,0568 мДж.