Question

Конденсатор ёмкостью С1 = 20 нФ заряжен до напряжения U1 = 200 В. Заряд конденсатора ёмкостью С2 = 40 нф равен q3 = 4 мкКл. Разноимённо заряженные обкладки конденсаторов соединяют проводами между собой. Определите изменение электрической энергии системы.

Answer 1

Для определения изменения электрической энергии системы после соединения обкладок конденсаторов, нужно учесть энергию, которая была передана от одного конденсатора другому.

Электрическая энергия на конденсаторе С1:
W1 = (1/2) * C1 * U1^2
= (1/2) * 20 * 10^-9 * (200)^2
= 400 * 10^-9 * 40000
= 16 мкДж

Электрическая энергия на конденсаторе С2:
W2 = (1/2) * C2 * U2^2
= (1/2) * 40 * 10^-9 * (q3/C2)^2
= (1/2) * 40 * 10^-9 * (4 * 10^-6 / 40 * 10^-9)^2
= (1/2) * 40 * 10^-9 * 100^2
= 2 * 10^-6 * 10000
= 20 мкДж

Изменение электрической энергии системы:
ΔW = W2 - W1
= 20 мкДж - 16 мкДж
= 4 мкДж

Таким образом, изменение электрической энергии системы после соединения обкладок конденсаторов составляет 4 мкДж