Energia kondensatora

Cześć!
Na tym blogu chcę wstawiać rozwiązania przykładowych zadań maturalnych z fizyki. Mam nadzieję, że pomogę komuś rozwiać wątpliwości, co to sposobu poradzenia sobie z danym przykładem.

Dzisiaj przygotowałam rozwiązanie zadania z arkusza maturalnego ze zbioru zadań "Teraz matura. Fizyka. Zadania i arkusze maturalne" wydawnictwa Nowa era.

Zadanie:

Płaski kondensator próżniowy składa się z dwóch okładek. Każda okładka ma kształt kwadratu o boku 15 cm. Odległość między okładkami wynosi 1 mm. Kondensator podłączono do źródła napięcia sieciowego o skutecznej wartości 230 V.
Oblicz energię naładowanego kondensatora w chwili, gdy napięcie w sieci osiąga wartość maksymalną.
Dane:

a = 15 cm = 0,15 m
d = 1mm = 10^(-3) m
Usk = 230 V
Ɛ = 8,85 * 10^(-12) C^2/Nm^2

 Umax = Usk√2

Korzystam ze wzoru na energię kondenstatora i przekształcam go.

W = 0,5CU^2 = 0,5 ƐS/d (Usk√2)^2 = Ɛa^2Usk^2/d

Podstawiam do wzoru dane.

W = 8,85 * 10^(-12) * 0,15^2 * 230^2 / 10^(-3) = 10^(-5) [J]

Odp. Energia naładowanego kondensatora wynosi 10^(-5) J.

Komentarze