በካፓድተር ሰርኩዊቶች ውስጥ የኤሌክትሪክ ኃይል - ችግሮች እና መፍትሄዎች

በካፓድተር ሰርኩዊቶች ውስጥ የኤሌክትሪክ ኃይል - ችግሮች እና መፍትሄዎች

1. ከታች ባለው ስእል ላይ እንደሚታየው በወረዳው ውስጥ ያለውን የኤሌክትሪክ ኃይል ይወስኑ (1 µF = 10 -6 F)

የሚታወቅ፦

ኃይል መለኪያ 1 (ሐ)1) = 3 µፋ የኤሌክትሪክ ኃይል በካፓድተር ሰርኩዊቶች ውስጥ - ችግሮች እና መፍትሄዎች 1

ካፓሲተር 2 (C 2 ) = 1 µፋ

ካፓሲተር 3 (C 3 ) = 2 µፋ

ካፓሲተር 4 (C 4 ) = 6 µፋ

ካፓሲተር 5 (C 5 ) = 4 µፋ

የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ (V) = 5 ቮልት

የሚፈለግ ፡ የኤሌክትሪክ ኃይል በወረዳዎች ውስጥ

መፍትሔው

ተመጣጣኝ ካፓሲተር፡

ካፓሲተር 2 እና ካፓሲተር 3 በትይዩ ተያይዘዋል ። ተመጣጣኝ ካፓሲተር

ሐ ኤ = ሐ 2 + ሐ 3 = 1 + 2 = 3 µፋ

ካፓሲተር 1፣ ካፓሲተር A እና ካፓሲተር 4 በተከታታይ ተገናኝተዋል ። ተመጣጣኝ ካፓሲተር

1/ሐ ለ = 1/ሐ 1 + 1/ሐ A + 1/ሐ 4 = 1/3 + 1/3 + 1/6 = 2/6 + 2/6 + 1/6 = 5/6

ሲ ቢ = 6/5 µፋ

ካፓሲተር ቢ እና ካፓሲተር 5 በትይዩ ተያይዘዋል። ተመጣጣኝ ካፓሲተር፡

ሐ = ሐ ለ + ሐ 5 = 6/5 + 4 = 6/5 + 16/4 = 24/20 + 80/20 = 104/20 = 5.2 µፋ

ሐ = 5.2 x 10 -6 ፋራድ

የኤሌክትሪክ ኃይል በወረዳው ውስጥ፦

ኢ = ½ ሲቪ 2 = ½ (5.2 x 10 -6 )(5 2 ) = (2.6 x 10 -6 )(25)

ኢ = 65 x 10 -6 ጁል

2. ከታች ባለው ስእል ላይ እንደሚታየው በካፓድተር ሰርክዩቶች ውስጥ ያለውን የኤሌክትሪክ ኃይል ይወስኑ (1 µF = 10 -6 F)

የሚታወቅ፦

ካፓሲተር 1 (ሐ)1) = 4 µፋ የኤሌክትሪክ ኃይል በካፓድተር ሰርኩዊቶች ውስጥ - ችግሮች እና መፍትሄዎች 2

ካፓሲተር 2 (C 2 ) = 6 µፋ

ካፓሲተር 3 (C 3 ) = 12 µፋ

ካፓሲተር 4 (C 4 ) = 2 µፋ

ካፓሲተር 5 (C 5 ) = 2 µፋ

የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ (V) = 40 ቮልት

የሚፈለግ ፡ የኤሌክትሪክ ኃይል በወረዳዎች ውስጥ

መፍትሔው

ተመጣጣኝ ካፓሲተር፡

ካፓሲተር 1፣ ካፓሲተር 2 እና ካፓሲተር 3 በተከታታይ ተያይዘዋል። ተመጣጣኝ ካፓሲተር፡

1/ሐ A = 1/ሐ 1 + 1/ሐ 2 + 1/ሐ 3 = 1/4 + 1/6 + 1/12 = 3/12 + 2/12 + 1/12 = 6/12

CA = 12/6 = 2 µፋ

ካፓሲተር 4 እና ካፓሲተር 5 በተከታታይ ተያይዘዋል። ተመጣጣኝ ካፓሲተር፡

1/ሐ ለ = 1/ሐ 4 + 1/ሐ 5 = 1/2 + 1/2 = 2/2

ሲ ቢ = 2/2 = 1 µፋ

በትይዩ ውስጥ ያለው ካፓሲተር ኤ እና ካፓሲተር ቢ። እኩያ ካፓሲተር፡

ሐ = ሐ A + ሐ B = 2 + 1 = 3 µፋ

ሐ = 3 x 10 -6 ፋራድ

የኤሌክትሪክ ኃይል በወረዳዎች ውስጥ፦

ኢ = ½ ሲቪ 2 = ½ (3 x 10 -6 )(40 2 ) = (1.5 x 10 -6 )(1600)

E = 2400 x 10 -6 = 2.4 x 10 -3 ጁሎች

3. ከታች ባለው ስእል ላይ እንደሚታየው በኤሌክትሪክ ዑደት ውስጥ የተከማቸውን ኃይል ይወስኑ ።

የሚታወቅ፦

ካፓሲተር 1 (ሐ)1) = 4 ፋ የኤሌክትሪክ ኃይል በካፓድተር ሰርኩዊቶች ውስጥ - ችግሮች እና መፍትሄዎች 3

ካፓሲተር 2 (C 2 ) = 4 F

ካፓሲተር 3 (C 3 ) = 4 F

ካፓሲተር 4 (C 4 ) = 4 F

ካፓሲተር 5 (C 5 ) = 2 F

የኤሌክትሪክ ቮልቴጅ (V) = 12 ቮልት

የሚፈለግ ፡ የኤሌክትሪክ ኃይል በወረዳዎች ውስጥ

መፍትሔው

ተመጣጣኝ ካፓሲተር፡

ካፓሲተር 1፣ ካፓሲተር 2 እና ካፓሲተር 3 በትይዩ ተያይዘዋል። ተመጣጣኝ ካፓሲተር፡

ሐ ሀ = ሐ 1 + ሐ 2 + ሐ 3 = 4 + 4 + 4 = 12 ፋ

ካፓሲተር 4 እና ካፓሲተር 5 በትይዩ ተያይዘዋል። ተመጣጣኝ ካፓሲተር፡

ሐ ለ = ሐ 4 + ሐ 5 = 4 + 2 = 6 ፋ

ካፓሲተር ኤ እና ካፓሲተር ቢ በተከታታይ ተያይዘዋል። ተመጣጣኝ ካፓሲተር፡

1/ሐ = 1/ሐ A + 1/ሐ B = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12

ሲ = 12/3 = 4 ፋራድ

የኤሌክትሪክ ኃይል በወረዳዎች ውስጥ፦

ኢ = ½ CV 2 = ½ (4) (12 2 ) = (2) (144)

ኢ = 288 ጁል

1. ጥያቄ፡- ኃይል በካፓሲተር ውስጥ እንዴት ይከማቻል?

መልስ ፡ በካፓሲተር ውስጥ ያለው ኃይል በሳህኖቹ መካከል ባለው የኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ይከማቻል። ቮልቴጅ በካፓሲተር ላይ ሲተገበር፣ ፖዘቲቭ ቻርጆች በአንድ ሳህን ላይ ይከማቻሉ፣ በተቃራኒው ሳህን ላይ ደግሞ ኔጌቲቭ ቻርጆች ይከማቻሉ፣ የኤሌክትሪክ መስክ ይፈጥራሉ።

2. ጥያቄ፡- በካፓሲተር ውስጥ የተከማቸውን ኃይል የሚወስነው ቀመር ምንድን ነው?

መልስ ፡ በካፓሲተር ውስጥ የተከማቸው ጉልበት (U) በ �=12��2 የተሰጠ ሲሆን C ደግሞ ካፓሲታንሱ ሲሆን V ደግሞ በካፓሲተሩ ላይ ያለው ቮልቴጅ ነው።

3. ጥያቄ፡- ቮልቴጅ በእጥፍ ሲጨምር በካፓሲተር ውስጥ የተከማቸው ኃይል ምን ይሆናል?

መልስ፡- ጉልበቱ ከቮልቴጅ (V^2) ካሬ ጋር ተመጣጣኝ ስለሆነ፣ ቮልቴጁ በእጥፍ ሲጨምር፣ ኃይሉ በአራት እጥፍ ይጨምራል።

4. ጥያቄ፡- አንድ ቻርጅ የተደረገለት ካፓሲተር ከቮልቴጅ ምንጩ ጋር ቢቋረጥም እንኳ አደገኛ ሊሆን የሚችለው ለምንድን ነው?

መልስ፡- የተሞላው ካፓሲተር ከቮልቴጅ ምንጩ ጋር ቢቋረጥም እንኳ የተከማቸውን ኃይል ሊይዝ ይችላል። አንድ ኮንዳክተር (ወይም አንድ ሰው) ከተርሚናሎቹ ጋር ቢገናኝ የተከማቸው ኃይል በፍጥነት ሊለቀቅ ይችላል፣ ይህም ጉዳት ወይም ጉዳት ሊያስከትል ይችላል።

5. ጥያቄ፡- የቮልቴጅ ቋሚነቱን እየጠበቀ እያለ የቮልቴጅ መጠኑ በግማሽ ከተቀነሰ በካፓሲተር ውስጥ የተከማቸው ኃይል እንዴት ይለወጣል?

መልስ፡- የካፓሲቴንሱ በግማሽ ከተቀነሰ እና ቮልቴጅ ቋሚ ሆኖ ከቀጠለ፣ የተከማቸው ኃይልም በግማሽ ይቀነሳል፣ ምክንያቱም ጉልበቱ በቀጥታ ከካፓሲቴንሱ ጋር ተመጣጣኝ ስለሆነ።

6. ጥያቄ፡- ዳይኤሌክትሪክ ቁሱ በካፓሲተር ውስጥ ምን ሚና ይጫወታል?

መልስ፡- ዳይኤሌክትሪክ ቁሱ በፕላቶቹ መካከል ያለውን ውጤታማ የኤሌክትሪክ መስክ በመቀነስ የካፓሲተሩን አቅም ይጨምራል እንዲሁም በፕላቶቹ መካከል የኃይል ማስተላለፊያ እንዳይኖር ይከላከላል።

7. ጥያቄ፡- በተከታታይ የካፒታደር ዑደት ውስጥ፣ አጠቃላይ የካፒታነስ መጠን ከግለሰብ የካፒታኖች መጠን ጋር እንዴት ይነፃፀራል?

መልስ ፡ በተከታታይ ዝግጅት ውስጥ፣ የጠቅላላው አቅም (1/C_total) ተገላቢጦሽ የግለሰብ አቅም (capacitances) ተገላቢጦሽ ድምር ነው። ይህ ማለት በተከታታይ ውቅር ውስጥ ያለው አጠቃላይ አቅም (capacitance) ሁልጊዜ በተከታታይ ውስጥ ካለው ትንሹ አቅም (capacitance) ያነሰ ነው ማለት ነው።

8. ጥያቄ፡- በትይዩ ለተገናኙት ካፓሲተሮች አጠቃላይ አቅም እንዴት ይሰላል?

መልስ ፡ በትይዩ ላሉ ካፓሲተሮች፣ አጠቃላይ ካፓሲታንስ የግለሰብ ካፓሲታንስ ድምር ነው።

9. ጥያቄ፡- አንድ ካፓሲተር ቀጥተኛ ጅረትን (ዲሲ) የሚያግደው ነገር ግን ተለዋጭ ጅረት (ኤሲ) እንዲያልፍ የሚፈቅደው ለምንድን ነው?

መልስ ፡ አንድ ካፓሲተር ዲሲን ያግዳል ምክንያቱም ሙሉ በሙሉ ቻርጅ ከተደረገ በኋላ ምንም ተጨማሪ ጅረት ሊፈስ አይችልም። ሆኖም፣ በኤሲ፣ ቮልቴጁ ያለማቋረጥ እየተለወጠ ነው፣ ይህም ካፓሲተሩ እንዲሞላና እንዲወጣ በማድረግ ውጤታማ ጅረት እንዲፈስ ያስችለዋል።

10. ጥያቄ፡- የካፓሲተር ቮልቴጅ ከባትሪ ጋር ከተገናኘና ሙሉ ቻርጅ ከመደረጉ በፊት ከተቋረጠ ምን ይሆናል?

መልስ፡- መያዣው (capacitor) ሲቋረጥ የነበረውን ቮልቴጅ ይይዛል እና ከኃይል ምንጭ ጋር ካልተገናኘ በስተቀር ተጨማሪ ክፍያ አይጠይቅም።