На конденсаторе написано «100 пФ, 300 В». Чему равна энергия этого конденсатора? Можно ли в этот конденсатор поместить заряд в 50 нКл?

Для того чтобы рассчитать энергию конденсатора, нам нужно использовать формулу для энергии, хранимой в конденсаторе:

где:

• $E$ — энергия конденсатора,

• $C$ — ёмкость конденсатора,

• $U$ — напряжение на конденсаторе.

Из условия задачи известно:

• ёмкость $C = 100 \, \text{пФ} = 100 \times 10^{-12} \, \text{Ф}$,

• максимальное напряжение $U = 300 \, \text{В}$.

Подставим значения в формулу:

Посчитаем:

Итак, энергия этого конденсатора составляет 4.5 нДж.

Теперь рассмотрим вопрос, можно ли в этот конденсатор поместить заряд 50 нКл (нанокулон).

Заряд на конденсаторе можно рассчитать по формуле:

где:

• $Q$ — заряд на конденсаторе,

• $C$ — ёмкость,

• $U$ — напряжение.

Подставим значения:

Это означает, что максимальный заряд, который можно поместить в этот конденсатор, равен 30 нКл. Поскольку заряд в 50 нКл превышает этот предел, в этот конденсатор нельзя поместить такой заряд, не превышая его рабочие характеристики.