Обчислити енергію електричного поля батареї двох конденсаторів ємністю 5 мкФ та 3 мкФ площею обкдадки 10 см2 та зарядом обкладки 159 нКл з"єднаних послідовно якщо на батарею конденсаторів подано напругу 500 В.

Для обчислення енергії електричного поля використовуємо формулу:

E = (1/2) * C * V^2,

де E - енергія електричного поля, C - ємність конденсатора, V - напруга на конденсаторі.

Маємо два конденсатори з ємностями 5 мкФ та 3 мкФ. Площа обкладок та заряд обкладок не впливають на обчислення енергії електричного поля.

Для першого конденсатора:

C₁ = 5 мкФ = 5 * 10^(-6) Ф,

V₁ = 500 В.

Енергія електричного поля першого конденсатора:

E₁ = (1/2) * C₁ * V₁^2 = (1/2) * 5 * 10^(-6) * (500)^2 =

0.625 Дж.

Для другого конденсатора:

C₂ = 3 мкФ = 3 * 10^(-6) Ф,

V₂ = 500 В.

Енергія електричного поля другого конденсатора:

E₂ = (1/2) * C₂ * V₂^2 = (1/2) * 3 * 10^(-6) * (500)^2 = 0.375 Дж.

Так як конденсатори з'єднані послідовно, сумарна енергія електричного поля батареї конденсаторів буде сумою енергій кожного конденсатора:

E_сумарна = E₁ + E₂ = 0.625 Дж + 0.375 Дж = 1 Дж.

Енергія електричного поля батареї двох конденсаторів дорівнює 1 Дж.