2. Конденсатор электроемкостью 4 мкФ соединен с источником постоянного напряжения 80 В. Рассчитайте заряд и энергию конденсатора.

Решение:

Дано:

• Электроемкость конденсатора \( C = 4 \text{ мкФ} = 4 \times 10^{-6} \text{ Ф} \)
• Напряжение \( U = 80 \text{ В} \)

Найти:

• Заряд \( q \)
• Энергию \( W \)

1. Расчет заряда конденсатора:

Формула для заряда конденсатора:

\[ q = C U \]

\[ q = (4 \times 10^{-6} \text{ Ф}) \times (80 \text{ В}) = 320 \times 10^{-6} \text{ Кл} = 320 \text{ мкКл} \]

2. Расчет энергии конденсатора:

Формула для энергии конденсатора:

\[ W = \frac{1}{2} C U^2 \]

\[ W = \frac{1}{2} (4 \times 10^{-6} \text{ Ф}) (80 \text{ В})^2 = \frac{1}{2} (4 \times 10^{-6}) (6400) = 2 \times 10^{-6} \times 6400 = 12800 \times 10^{-6} \text{ Дж} = 0.0128 \text{ Дж} \]

Ответ: Заряд конденсатора равен 320 мкКл, энергия конденсатора равна 0.0128 Дж.