Плоскийконденсатор спластинами по100 см^2каждая ирасстоянием между ними в 3 ммзаряжен доразности потенциалов в300 в.найтиэнергию иобъемную плотностьэнергии полякоденсатораесли междупластинами 1)воздух 2)фарфорс относительнойдиэлектрическойпроницательностью5

дано

s=100 см^2  =100*10^-4 м2

d=3 мм  =3*10^-3 м

u=300 b

ε1=1  - относительная диэлектрическая проницаемость воздуха

ε2=5  - относительная диэлектрическая проницаемость фарфора

ε0     = 8.85*10^-12 ф/м  - электрическая постоянная

w1 - ?   ω1 -?

w2 - ?   ω2 -?

решение

энергия поля конденсатора

w=cu^2/2

где

u - разность потенциалов на пластинах конденсатора

с  - электроемкость

емкость конденсатора

c=εε0s/d

w=cu^2/2 = εε0s/d  * u^2/2

w1=1*8.85*10^-12*100*10^-4/(3*10^-3) * 300^2/2 =1.3275*10^-6   дж= 1.33 мкдж

w2=5*8.85*10^-12*100*10^-4/(3*10^-3) * 300^2/2 =6.6375*10^-6   дж= 6.64 мкдж

объемная плотность энергии поля конденсатора

ω=w/v   

где 

w  - энергия поля конденсатора

v=sd-  объем, занимаемый по­лем (объем пространства между пластинами конденсатора )

ω=w/v =w/(sd)

ω1=1.3275*10^-6   /(100*10^-4*3*10^-3)=0.044 дж/м3

ω2=6.6375*10^-6   /(100*10^-4*3*10^-3)=0.221 дж/м3

ответ

w1=1.3275*10^-6   дж= 1.33 мкдж

w2=6.6375*10^-6   дж= 6.64 мкдж

ω1=0.044 дж/м3

ω2=0.221 дж/м3