Физика пәнінен № 921 тапсырма: Электростатика

Талдау

1) Конденсатор көзден ажыратылғаннан кейін оның заряды өзгермейді: $q = C_1U = 4\cdot10^{-6}\cdot100 = 4\cdot10^{-4}$ Кл.
2) Диэлектрикпен толтырғанда сыйымдылық $\varepsilon$ есе артады: $C = 2{,}5\cdot4 = 10$ мкФ.
3) Қосу алдындағы энергия: $W_1 = \frac{q^2}{2C} = \frac{(4\cdot10^{-4})^2}{2\cdot10\cdot10^{-6}} = 8\cdot10^{-3}$ Дж = 8 мДж.
4) Параллель қосқанда заряд сақталады, сыйымдылықтар қосылады: $C_{жалпы} = 10 + 15 = 25$ мкФ.
5) Қосудан кейінгі энергия: $W_2 = \frac{q^2}{2C_{жалпы}} = \frac{1{,}6\cdot10^{-7}}{5\cdot10^{-5}} = 3{,}2\cdot10^{-3}$ Дж = 3,2 мДж.
6) Бөлінген жылу энергияның кемуіне тең: $Q = W_1 - W_2 = 8 - 3{,}2 = 4{,}8$ мДж. «3,2 мДж» және «8 мДж» мәндері қосудан кейінгі және қосу алдындағы энергия, олардың айырмасы емес; «12 мДж» — диэлектрик енгізгендегі энергия өзгерісі, қосылу кезіндегі емес.