4. Площадь пластины конденсатора с диэлектриком из стекла равна 36 см², толщина слоя диэлектрика — 0,1 см. Найди энергию электростатического поля конденсатора, если разность потенциалов на его пластинах — 300 В, а диэлектрическая проницаемость стекла равна 6.

Дано: \(S=36\text{ см}^2=3.6\cdot10^{-3}\text{ м}^2\), \(d=0.1\text{ см}=1\cdot10^{-3}\text{ м}\), \(U=300\text{ В}\), \(\varepsilon_r=6\). Используем \(\varepsilon_0=8.85\cdot10^{-12}\text{ Ф/м}\).

1. Ёмкость конденсатора с диэлектриком: \(C=\varepsilon_0\varepsilon_r\dfrac{S}{d}\).
2. Подставляем данные: \(C=8.85\cdot10^{-12}\cdot6\cdot\dfrac{3.6\cdot10^{-3}}{1\cdot10^{-3}}=1.9116\cdot10^{-10}\text{ Ф}\).
3. Энергия электрического поля: \(W=\dfrac{CU^2}{2}=\dfrac{1.9116\cdot10^{-10}\cdot300^2}{2}=8.6022\cdot10^{-6}\text{ Дж}\).

Ответ: \(W\approx8.6\cdot10^{-6}\text{ Дж}\) (8,6 мкДж).