Как рассчитать энергию электрического поля плоского конденсатора?
Электродинамика. Электростатика: Электроёмкость. Энергия электрического поля. Расчёт энергии электрического поля плоского конденсатора
Научитесь определять энергию, накопленную в электрическом поле плоского конденсатора, используя основные принципы электроёмкости и энергии. В статье объясняется, как энергия зависит от заряда, разности потенциалов и ёмкости конденсатора. Мы разберем задачу с подробным решением, чтобы показать, как применять эти знания для расчета энергии в различных условиях. Этот материал поможет вам глубже понять физические основы работы конденсаторов и успешно решать связанные с ними задачи
Изображен график зависимости величины напряжённости электрического поля в плоском конденсаторе от напряжения на нём. Рассчитай, чему равна энергия конденсатора при напряжении U₀=2кВ, если площадь его обкладок S=100 см², а пространство между ними заполнено диэлектриком с проницаемостью ε=2,1.
Запишем выражение для поверхностной плотности зарядов обкладок и подставим его в формулу для напряжённости электрического поля в плоском конденсаторе
Выразим заряд и подставим в формулу для энергии электрического поля конденсатора
Рассчитаем энергию конденсатора, недостающую величину Е₀ определим по графику
