3. Электростатика. Постоянный электрический ток

Плоский конденсатор с площадью пластин \(S = 200\) см2 каж­дая заряжен до разности потенциалов \(U = 2\) кВ. Расстояние между пластинами \(d = 2\) см. Диэлектрик – стекло. Определить энергию \(W\) поля конденсатора и плотность \(\omega \) энергии поля.

Два металлических шарика радиусами \({R_1} = 5\) см и \({R_2} = 10\) см имеют заряды \({Q_1} = 40\) нКл и \({Q_2} = - 20\) нКл соответственно. Найти энергию \(W\), которая выделится при разряде, если шары соединить проводни­ком.

Два конденсатора емкостью \({C_1} = 5\) мкф и \({C_2} = 8\) мкф соединены последовательно и присоединены к батарее с э.д.с. \(\varepsilon = 80\) В. Определить заряд \({Q_1}\) и \({Q_2}\) каждого из конденсаторов и разности потенциалов \({U_1}\) и \({U_2}\) между их обкладками.

Два конденсатора емкостями \({C_1} = 2\) мкФ и \({C_2} = 5\) мкФ заряжены до напряжений \({U_1} = 100\) В и \({U_2} = 150\) В соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими разноименные заряды.

Конденсатор емкостью \({C_1} = 10\) мкФ заряжен до напряжения \({U_1} = 10\) В. Определить заряд на обкладках этого конденсатора после того, как параллельно ему был подключен другой, незаряженный, конденсатор емкостью \({C_2} = 20\) мкФ.