Задания № 11, 15 · ЕГЭ

Энергия конденсатора

Как найти энергию заряженного конденсатора по ёмкости, напряжению или заряду
2 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Энергия заряженного конденсатора — это энергия электрического поля между его обкладками. Она определяется зарядом и напряжением: чем больше заряд или напряжение, тем больше запасённая энергия.

Энергия конденсатора
Энергия конденсатора \(W\) — физическая величина, равная работе, которую может совершить электрическое поле заряженного конденсатора при его разрядке. Для конденсатора с ёмкостью \(C\), зарядом \(q\) и напряжением \(U\) энергия выражается через любые две из этих величин.
\(W\)
энергия
Дж
\(C\)
электрическая ёмкость
Ф
\(U\)
напряжение
В
\(q\)
электрический заряд
Кл

Формулы энергии

\[W=\frac{CU^2}{2}=\frac{qU}{2}=\frac{q^2}{2C}\]

Основная формула часто записывается как \(W=\frac{CU^2}{2}\). Здесь \(C\) — электрическая ёмкость, а \(U\) — напряжение между обкладками. Если известны заряд и напряжение, удобнее использовать \(W=\frac{qU}{2}\). Когда даны заряд и ёмкость, применяют \(W=\frac{q^2}{2C}\).

Все три выражения равносильны, потому что заряд конденсатора связан с ёмкостью и напряжением формулой \(q=CU\). При преобразовании формул в физике сначала удобно выписать известные величины, затем выбрать выражение, в котором нет неизвестных, и только после этого подставлять числа в единицах СИ.

№
Пример

Конденсатор ёмкостью \(C=2\,\text{мкФ}\) заряжен до напряжения \(U=100\,\text{В}\). Переведём ёмкость: \(2\,\text{мкФ}=2\cdot10^{-6}\,\text{Ф}\). Тогда \(W=\frac{2\cdot10^{-6}\cdot100^2}{2}=0{,}01\,\text{Дж}\).

!
Не перепутайте

Энергия измеряется в джоулях, а не в ваттах. Ватт — единица мощности, то есть скорости передачи энергии. Также напряжение входит в формулу как \(U^2\): если напряжение увеличить в 2 раза при неизменной ёмкости, энергия увеличится в 4 раза.

Проверь себя

Во сколько раз изменится энергия конденсатора при увеличении напряжения в 3 раза, если ёмкость постоянна?

Главное за минуту

Главное

  • Энергия заряженного конденсатора: \(W=\frac{CU^2}{2}=\frac{qU}{2}=\frac{q^2}{2C}\).
  • Выбирайте формулу по данным задачи и обязательно переводите величины в единицы СИ.
  • При постоянной ёмкости энергия пропорциональна квадрату напряжения.