Номер 737, страница 161 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

737. Определите заряд конденсатора, заряженного до напряжения $U = 200$ В, если энергия электростатического поля в конденсаторе $W = 1,7$ мДж.

Дано:

Напряжение на конденсаторе $U = 200$ В

Энергия электростатического поля в конденсаторе $W = 1,7$ мДж

Переведем значение энергии в основную единицу системы СИ (Джоули):

$W = 1,7 \text{ мДж} = 1,7 \cdot 10^{-3}$ Дж

Найти:

Заряд конденсатора $q$

Решение:

Энергия $W$, запасенная в конденсаторе, может быть выражена через его заряд $q$ и напряжение $U$ между его обкладками. Формула, связывающая эти три величины, выглядит следующим образом:

$W = \frac{qU}{2}$

Чтобы найти заряд конденсатора $q$, необходимо выразить его из этой формулы. Для этого умножим обе части уравнения на 2, а затем разделим на напряжение $U$:

$2W = qU$

$q = \frac{2W}{U}$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу. Все величины должны быть в системе СИ.

$q = \frac{2 \cdot 1,7 \cdot 10^{-3} \text{ Дж}}{200 \text{ В}}$

Произведем вычисления:

$q = \frac{3,4 \cdot 10^{-3}}{200} \text{ Кл} = \frac{3,4 \cdot 10^{-3}}{2 \cdot 10^2} \text{ Кл} = 1,7 \cdot 10^{-5} \text{ Кл}$

Полученный результат можно также представить в микрокулонах (мкКл), учитывая, что $1 \text{ мкКл} = 10^{-6} \text{ Кл}$:

$q = 1,7 \cdot 10^{-5} \text{ Кл} = 17 \cdot 10^{-6} \text{ Кл} = 17 \text{ мкКл}$

Ответ: заряд конденсатора равен $1,7 \cdot 10^{-5}$ Кл.