Global EE

Электростатика — Задание ЕГЭ по физике №00010292

Задание №35. Теоретические Вопросы

Электростатика

№2. Задание без номера

ID: 00010292

Какая формула используется для расчёта энергии заряженного конденсатора?

 

1) $W=mgh$

2) $W=\dfrac{CU^2}{2}$

3) $W=I^2Rt$

4) $W=qE$

В ответе укажите номер правильного варианта.

Решение

Заряженный конденсатор хранит энергию в электрическом поле между пластинами. Эта энергия должна выражаться через то, что описывает сам конденсатор и его состояние: ёмкость $C$, напряжение $U$ между пластинами, заряд $q$.

Формула энергии: $$W=\dfrac{CU^2}{2}$$ Её можно записать и по-другому, если подставить $q=CU$: $W=\dfrac{qU}{2}=\dfrac{q^2}{2C}$. Верен вариант 2.

Откуда двойка в знаменателе: пока конденсатор заряжается, напряжение на нём растёт от нуля до $U$, и в среднем заряд переносится при напряжении $\dfrac{U}{2}$.

Остальные формулы — про другое. $W=mgh$ — потенциальная энергия тела, поднятого на высоту $h$. $I^2Rt$ — количество теплоты, которое выделяется в проводнике с током (закон Джоуля — Ленца). Произведение $qE$ — вообще не энергия, а сила, с которой поле действует на заряд.

Ответ

2
Другие задания по теме «Электростатика» (8)