Работа и Мощность… — Задание Физика 8 Класс №00050001

Конденсатор хранит заряд на обкладках, а вместе с зарядом и энергию. Заметь: нам известны энергия и ёмкость, а заряд и напряжение нужно найти.

Сначала единицы. Приставка «пико» значит $10^{-12}$, «милли» значит $10^{-3}$:

$$C=200\text{ пФ}=2\cdot 10^{-10}\text{ Ф},\qquad W=10\text{ мДж}=10^{-2}\text{ Дж}.$$

Энергия конденсатора через заряд и ёмкость записывается так, отсюда выражаем квадрат заряда:

$$W=\dfrac{q^2}{2C},\qquad q^2=2CW=2\cdot 2\cdot 10^{-10}\cdot 10^{-2}=4\cdot 10^{-12}.$$

Извлекаем корень:

$$q=2\cdot 10^{-6}\text{ Кл}=2\text{ мкКл}.$$

Напряжение следует из определения ёмкости $C=\dfrac{q}{U}$:

$$U=\dfrac{q}{C}=\dfrac{2\cdot 10^{-6}}{2\cdot 10^{-10}}=10^{4}\text{ В}=10\text{ кВ}.$$

Сверим другой записью энергии: $W=\dfrac{CU^2}{2}=\dfrac{2\cdot 10^{-10}\cdot 10^{8}}{2}=10^{-2}\text{ Дж}$, как в условии.