Главная >> Физика. 10 класс. Часть 2. Генденштейн

§ 54. Электроёмкость. Энергия электрического поля

Энергия заряженного конденсатора

Замкнём обкладки заряженного конденсатора через лампочку накаливания. Мы увидим, что при разрядке конденсатора лампочка вспыхнет. Это означает, что заряженный конденсатор обладает энергией.

Предположим, что мы раздвигаем обкладки заряженного конденсатора, начальное расстояние между которыми практически равно нулю. Раздвигая пластины, мы совершаем положительную работу, потому что разноимённо заряженные обкладки притягиваются. При этом согласно закону сохранения энергии потенциальная энергия конденсатора возрастает. Расчёт показывает, что она увеличивается на

где q — модуль заряда обкладки (заряд конденсатора), U — напряжение между его пластинами. Это и есть энергия заряженного конденсатора.

Множитель в формуле (3) обусловлен тем, что, раздвигая пластины конденсатора, мы перемещаем каждую из них в поле, созданном зарядом одной (другой) пластины. А напряжённость поля, создаваемого одной обкладкой, в 2 раза меньше модуля напряжённости поля между обкладками.

6. Докажите, что энергия заряженного конденсатора выражается также формулами

Подсказка. Воспользуйтесь формулой

Из формулы (4) следует, что энергия заряженного конденсатора обратно пропорциональна его электроёмкости, а из формулы (5) следует, что она, наоборот, прямо пропорциональна электроёмкости. Не противоречат ли эти формулы одна другой?

Окончание >>>