Электрычная энергія ў кандэнсатарных ланцугах - праблемы і рашэнні
1. Вызначце электрычную энергію ў ланцугу, паказаным на малюнку ніжэй (1 мкФ = 10⁻⁶ Ф )
Вядома:
Кандэнсатар 1 (C1) = 3 мкФ 
Кандэнсатар 2 (C2 ) = 1 мкФ
Кандэнсатар 3 (C3 ) = 2 мкФ
Кандэнсатар 4 (C4 ) = 6 мкФ
Кандэнсатар 5 (C5 ) = 4 мкФ
Электрычнае напружанне (В) = 5 вольт
Шукаецца: электрычная энергія ў ланцугах
Рашэнне:
Эквівалентны кандэнсатар:
Кандэнсатар 2 і кандэнсатар 3 злучаныя паралельна . Эквівалентны кандэнсатар:
C A = C 2 + C 3 = 1 + 2 = 3 мкФ
Кандэнсатар 1, кандэнсатар А і кандэнсатар 4 злучаныя паслядоўна . Эквівалентны кандэнсатар:
1/C B = 1/C 1 + 1/C A + 1/C 4 = 1/3 + 1/3 + 1/6 = 2/6 + 2/6 + 1/6 = 5/6
C B = 6/5 мкФ
Кандэнсатар B і кандэнсатар 5 злучаныя паралельна. Эквівалентны кандэнсатар:
C = C B + C 5 = 6/5 + 4 = 6/5 + 16/4 = 24/20 + 80/20 = 104/20 = 5.2 мкФ
C = 5.2 x 10⁻⁶ Фарад
Электрычная энергія ў ланцугу:
E = ½ CV² = ½ (5.2 × 10⁻⁶ )(5² ) = (2.6 × 10⁻⁶ )(25)
E = 65 x 10⁻⁴ джоўль
2. Вызначце электрычную энергію ў кандэнсатарных ланцугах, паказаных на малюнку ніжэй (1 мкФ = 10⁻⁶ Ф )
Вядома:
Кандэнсатар 1 (C1) = 4 мкФ 
Кандэнсатар 2 (C2 ) = 6 мкФ
Кандэнсатар 3 (C3 ) = 12 мкФ
Кандэнсатар 4 (C4 ) = 2 мкФ
Кандэнсатар 5 (C5 ) = 2 мкФ
Электрычнае напружанне (В) = 40 вольт
Шукаецца: электрычная энергія ў ланцугах
Рашэнне:
Эквівалентны кандэнсатар:
Кандэнсатар 1, кандэнсатар 2 і кандэнсатар 3 злучаныя паслядоўна. Эквівалентны кандэнсатар:
1/C A = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3 = 1/4 + 1/6 + 1/12 = 3/12 + 2/12 + 1/12 = 6/12
C A = 12/6 = 2 мкФ
Кандэнсатар 4 і кандэнсатар 5 злучаныя паслядоўна. Эквівалентны кандэнсатар:
1/C B = 1/C 4 + 1/C 5 = 1/2 + 1/2 = 2/2
C B = 2/2 = 1 мкФ
Кандэнсатар А і кандэнсатар В, падлучаныя паралельна. Эквівалентны кандэнсатар:
C = C A + C B = 2 + 1 = 3 мкФ
C = 3 x 10⁻⁶ Фарад
Электрычная энергія ў ланцугах:
E = ½ CV² = ½ (3 × 10⁻⁶ )(40² ) = (1.5 × 10⁻⁶ )(1600)
E = 2400 x 10⁻⁶ = 2.4 x 10⁻³ джоўляў
3. Вызначце энергію, якая захоўваецца ў электрычным ланцугу, паказаным на малюнку ніжэй.
Вядома:
Кандэнсатар 1 (C1) = 4 Ф 
Кандэнсатар 2 (C2 ) = 4 Ф
Кандэнсатар 3 (C3 ) = 4 Ф
Кандэнсатар 4 (C4 ) = 4 Ф
Кандэнсатар 5 (C5 ) = 2 Ф
Электрычнае напружанне (В) = 12 вольт
Шукаецца: электрычная энергія ў ланцугах
Рашэнне:
Эквівалентны кандэнсатар:
Кандэнсатар 1, кандэнсатар 2 і кандэнсатар 3 злучаныя паралельна. Эквівалентны кандэнсатар:
C A = C 1 + C 2 + C 3 = 4 + 4 + 4 = 12 F
Кандэнсатар 4 і кандэнсатар 5 злучаныя паралельна. Эквівалентны кандэнсатар:
C B = C 4 + C 5 = 4 + 2 = 6 F
Кандэнсатар А і кандэнсатар В злучаныя паслядоўна. Эквівалентны кандэнсатар:
1/C = 1/C A + 1/C B = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C = 12/3 = 4 Фарад
Электрычная энергія ў ланцугах:
E = ½ CV 2 = ½ (4)(12 2 ) = (2)(144)
E = 288 джоўляў
1. Пытанне: Як захоўваецца энергія ў кандэнсатары?
Адказ: Энергія ў кандэнсатары назапашваецца ў электрычным полі паміж яго абкладкамі. Калі на кандэнсатар прыкладваецца напружанне, дадатныя зарады назапашваюцца на адной абкладцы, а адмоўныя — на процілеглай, ствараючы электрычнае поле.
2. Пытанне: Якая формула для вызначэння энергіі, якая захоўваецца ў кандэнсатары?
Адказ: Энергія (U), якая захоўваецца ў кандэнсатары, вызначаецца па формуле �=12��2 , дзе C — ёмістасць, а V — напружанне на кандэнсатары.
3. Пытанне: Што адбываецца з энергіяй, якая захоўваецца ў кандэнсатары, калі напружанне павялічваецца ўдвая?
Адказ: Паколькі энергія прапарцыйная квадрату напружання (V^2), пры падвоенні напружання энергія павялічваецца ў чатыры разы.
4. Пытанне: Чаму зараджаны кандэнсатар можа быць небяспечным, нават калі ён адключаны ад крыніцы напружання?
Адказ: Зараджаны кандэнсатар можа захоўваць сваю назапашаную энергію, нават калі ён адключаны ад крыніцы напружання. Калі праваднік (ці чалавек) дакранецца да яго клем, назапашаная энергія можа хутка вызваліцца, што можа прывесці да шкоды або пашкоджання.
5. Пытанне: Як зменіцца энергія, якая захоўваецца ў кандэнсатары, калі ёмістасць паменшыць удвая пры пастаянным напружанні?
Адказ: Калі ёмістасць паменшыць удвая, а напружанне застанецца пастаянным, то назапашаная энергія таксама паменшыцца ўдвая, бо энергія прама прапарцыйная ёмістасці.
6. Пытанне: Якую ролю адыгрывае дыэлектрычны матэрыял у кандэнсатары?
Адказ: Дыэлектрычны матэрыял павялічвае ёмістасць кандэнсатара, памяншаючы эфектыўнае электрычнае поле паміж абкладкамі, а таксама прадухіляе праводнасць зарада паміж абкладкамі.
7. Пытанне: У ланцугу паслядоўнага злучэння кандэнсатараў, як суадносіцца агульная ёмістасць з асобнымі ёмістасцямі?
Адказ: Пры паслядоўным злучэнні адваротная велічыня агульнай ёмістасці (1/C_total) роўная суме адваротных велічынь асобных ёмістасцей. Гэта азначае, што агульная ёмістасць у паслядоўнай канфігурацыі заўсёды меншая за найменшую ёмістасць у паслядоўным злучэнні.
8. Пытанне: Як разлічваецца агульная ёмістасць для кандэнсатараў, злучаных паралельна?
Адказ: Для кандэнсатараў, злучаных паралельна, агульная ёмістасць роўная суме асобных ёмістасцей.
9. Пытанне: Чаму кандэнсатар блакуе пастаянны ток, але прапускае пераменны ток?
Адказ: Кандэнсатар блакуе пастаянны ток, таму што пасля поўнай зарадкі ток больш не можа працякаць. Аднак пры пераменным току напружанне пастаянна змяняецца, што прымушае кандэнсатар зараджацца і разраджацца, што дазваляе працякаць эфектыўнаму току.
10. Пытанне: Што адбудзецца з напружаннем кандэнсатара, калі яго падключыць да акумулятара, а затым адключыць да дасягнення поўнага зараду?
Адказ: Кандэнсатар захавае напружанне, якое было ў момант адключэння, і не будзе зараджацца далей, пакуль яго зноў не падключыць да крыніцы харчавання.
