Задача №770(763) Сборник задач по физике А.П.Рымкевич
Дано:
\(S=0.02\,{\text{м}}^{2}\)
\(d=0.01\,\text{м}\)
\(E=500000\,\text{В/м}\)
\(\varepsilon=1\)
\(W=?\)
Решение:
Напряжение между пластинами
$$U=d \cdot E$$
$$U=0.01\,м \cdot 500000\,\text{В/м}=5000\,В$$
Электроёмкость конденсатора
$$C=\frac{\varepsilon \cdot {\varepsilon}_{0}\cdot S}{d}$$
$$C=\frac{1 \cdot 8.85\cdot{10}^{-12}\,\frac{Ф}{м}\cdot 0.02\,{м}^{2}}{0.01\,м}=1.77\cdot {10}^{-11}\,Ф$$
Энергия поля заряженного конденсатора
$$W=\frac{C \cdot {U}^{2}}{2}$$
$$W=\frac{1.77\cdot {10}^{-11}\,Ф \cdot {(5000\,В)}^{2}}{2}=2.213\cdot {10}^{-4}\,\text{Дж}$$
Ответ: энергия поля равна \(2.213\cdot {10}^{-4}\) Дж.