Esempi di dumande nantu à i condensatori - circuiti in serie è paralleli

11 Esempi di prublemi di condensatori - circuiti in serie è paralleli

1. Trè kapasitor cunnessi in serie-parallelu cum'è in l'imagine quì sottu. Sè C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 4 μF, tandu a capacità di rimpiazzamentu hè…
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Condensatore C₁ = 2 μF
Condensatore C₂ = 4 μF
Condensatore C₃ = 4 μF
Dumandatu: Capacità di rimpiazzamentu (C)
Risposta:
Condensatore C₂ è C₃ cunnessi in parallelu. A capacità di rimpiazzamentu hè:
C_P = C₂ + C₃ = 4 + 4 = 8 μF
Condensatore C₁ è C_P cunnessi in serie. A capacità di rimpiazzamentu hè:
1/C = 1/C₁ + 1/C_P = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8
C = 8/5 μF

μF = micro Farad (unità di capacità elettrica ) . 1 μF = ^10⁻⁶ Farad

2. Trè condensatori sò cunnessi in serie è in parallelu cum'è mostratu in a figura quì sottu. Sè C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 6 μF, C₄ = 5 μF è C₅ = 10 μF, tandu a capacità di rimpiazzamentu hè…
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Condensatore C₁ = 2 μF
Condensatore C₂ = 4 μF
Condensatore C₃ = 6 μF
Condensatore C₄ = 5 μF
Condensatore C₅ = 10 μF
Dumandatu: Capacità di rimpiazzamentu (C)
Risposta:

Condensatore C₂ è C₃ cunnessi in parallelu. A capacità di rimpiazzamentu hè:

C_P = C₂ + C₃
C_P = 4 + 6
C_P = 10 μF

Condensatore C₁, C_P, C₄ è C₅ cunnessi in serie. A capacità di rimpiazzamentu hè:

1/C = 1/C₁ + 1/C_P + 1/C₄ + 1/C₅
1/C = 1/2 + 1/10 + 1/5 + 1/10
1/C = 5/10 + 1/10 + 2/10 + 1/10
1/C = 9/10
C = 10/9 μF

3 C₁ = 3 μF, C₂ = 4 μF è C₃ = 3 μF. I trè condensatori sò cunnessi in serie è in parallelu. Determinate l'energia elettrica in u circuitu!
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Condensatore C₁ = 3 μF
Condensatore C₂ = 4 μF
Condensatore C₃ = 3 μF
Dumandatu: Capacità di rimpiazzamentu (C)
Risposta:

Condensatore C₂ è C₃ cunnessi in parallelu. A capacità di rimpiazzamentu hè:

C_P = C₂ + C₃
C_P = 4 + 3
C_P = 7 μF

Condensatore C₁ è C_P cunnessi in serie. A capacità di rimpiazzamentu hè:

1/C = 1/C₁ + 1/C_P
1/C = 1/3 + 1/7
1/C = 7/21 + 3/21
1/C = 10/21
C = 21/10
C = 2,1 μF
C = 2,1x10^-6 F

Energia elettrica in u circuitu:

E = ½ CV²
E = ½ (2,1 x 10^-6) (12²)
E = ½ (2,1 x 10^-6)(144)
E = (2,1 x 10^-6)(72)
E = 151,2 x 10^-6 Joule
E = 1,5 x 10^-4 Joule

4. Fighjate u schema di u circuitu di u condensatore à fiancu! A carica tutale di u circuitu di u condensatore hè... (1 μF = 10-6 ^F )

A. 1,50 μC

B. 2,75 μC

C. 3,50 μC

D. 4,50 μC

E. 4,75 μC

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

Condensatore 1 (C ₁ ) = 3 μF

Condensatore 2 (C ₂ ) = 3 μF

Condensatore 3 (C ₃ ) = 3 μF

Condensatore 4 (C ₄ ) = 2 μF

Condensatore 5 (C ₅ ) = 3 μF

Tensione (V) = 3 Volt

Quistione: Carica tutale di u circuitu di u condensatore (Q)

Risposta:

Condensatore di rimpiazzamentu

_I condensatori C1 _, C2 _è C3 sò cunnessi in serie. Condensatori di rimpiazzamentu:

1/C ₁₂₃ = 1/C ₁ + 1/C ₂ + 1/C ₃ = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 3/3

C ₁₂₃ = 3/3 = 1 μF

I condensatori C123 _è C4 _sò cunnessi in parallelu. Condensatore di rimpiazzamentu:

C ₁₂₃₄ = C ₁₂₃ + C ₄ = 1 + 2 = 3 μF

I condensatori C ₁₂₃₄ è C ₅ sò cunnessi in serie. Condensatore di rimpiazzamentu:

1/C = 1/C ₁₂₃₄ + 1/C ₅ = 1/3 + 1/3 = 2/3

C = 3/2 μF

C = 3/2 x 10 ^-6 F

Carica elettrica tutale

A carica elettrica di u condensatore di rimpiazzamentu = a carica tutale di u circuitu di u condensatore :

Q = VC = (3 Volt)(3/2 x ^10⁻⁶ Farad) = 6/2 x ^10⁻⁶ Coulomb

Q = 9/2 microCoulomb = 9/2 μ C

Q = 4,5 μ C

A risposta curretta hè D.

5. Fighjate u schema di u circuitu di u condensatore à fiancu! Sè u valore di ogni condensatore C₁ = C₂ = 2 μF, C₃ = C₄ = 1 μF è C₅ = 4 μF, tandu u valore tutale di carica in u circuitu hè… (1 μF = 10^-6 F)

A. 1/7 μC

B. 2/7 μC

C. 4/7 μC

D. 6/7 μC

E. 1 μC

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

Condensatore 1 (C ₁ ) = 2 μF

Condensatore 2 (C ₂ ) = 2 μF

Condensatore 3 (C ₃ ) = 1 μF

Condensatore 4 (C ₄ ) = 1 μF

Condensatore 5 (C ₅ ) = 4 μF

Tensione (V) = 1,5 Volt

Cercata: Carica tutale nant'à u circuitu (Q)

Risposta:

Condensatore di rimpiazzamentu

I condensatori C3 _è C4 _sò cunnessi in parallelu. Condensatore di rimpiazzamentu:

C ₃₄ = C ₃ + C ₄ = 1 + 1 = 2 μF

I condensatori C5 _, C1 _, C2 _è C34 _sò cunnessi in serie. Condensatori di rimpiazzamentu:

1/C = 1/C ₅ + 1/C ₁ + 1/C ₂ + 1/C ₃₄

1/C = 1/4 + 1/2 + 1/2 + 1/2

1/C = 1/4 + 2/4 + 2/4 + 2/4

1/C = 7/4

C = 4/7 μF

C = 4/7 x 10 ^-6 F

Carica elettrica tutale

A carica elettrica di u condensatore di rimpiazzamentu = a carica tutale di u circuitu :

Q = VC = (1,5 Volt)(4/7 x ^10⁻⁶ Farad) = 6/7 x ^10⁻⁶ Coulomb

Q = 6/7 microCoulomb

Q = 6/7 μ C

A risposta curretta hè D.

6. Fighjate u seguente circuitu di condensatore! A carica tutale in u circuitu hè…

A. 20 μC

B. 40 μC

C. 60 μC

D. 80 μC

E. 160 μC

Discussione

Hè cunnisciutu chì:

Condensatore 1 (C ₁ ) = 3 μF

Condensatore 2 (C ₂ ) = 3 μF

Condensatore 3 (C ₃ ) = 4 μF

Condensatore 4 (C ₄ ) = 4 μF

Condensatore 5 (C ₅ ) = 8 μF

Tensione (V) = 10 Volt

Cercata: Carica tutale nant'à u circuitu (Q)

Risposta:

Condensatore di rimpiazzamentu

I condensatori C1 _è C2 _sò cunnessi in parallelu. Condensatore di rimpiazzamentu:

C ₁₂ = C ₁ + C ₂ = 3 + 3 = 6 μF

_I condensatori C3 _è C4 sò cunnessi in serie. Condensatore di rimpiazzamentu:

1/C ₃₄ = 1/C ₃ + 1/C ₄ = 1/4 + 1/4 = 2/4

C ₃₄ = 4/2 = 2 μF

U condensatore C ₁₂ , u condensatore C ₃₄ è u condensatore C ₅ sò cunnessi in parallelu. Condensatore di rimpiazzamentu:

C = C ₁₂ + C ₃₄ + C ₅ = 6 + 2 + 8 = 16 μF = 16 x 10 ^-6 Farad

Carica elettrica tutale

A carica elettrica di u condensatore di rimpiazzamentu = a carica tutale di u circuitu di u condensatore :

Q = VC = (10 Volt) ( 16 x ^10⁻⁶ Farad) = 160 x ^10⁻⁶ Coulomb

Q = 160 microCoulomb = 160 μ C

A risposta curretta hè E.

7. Fighjate u schema di u circuitu di u condensatore à fiancu! A quantità di energia elettrica in u circuitu hè... (1 µF = 10^-6 F)

A. 65 x 10^-6 Joule
B. 52 x 10^-6 Joule
C. 39 x 10^-6 Joule
D. 26 x 10^-6 Joule
E. 13 x 10^-6 Joule

Discussione
Hè cunnisciutu :
Condensatore 1 (C₁) = 3 µF
Condensatore 2 (C₂) = 1 µF
Condensatore 3 (C₃) = 2 µF
Condensatore 4 (C₄) = 6 µF
Condensatore 5 (C₅) = 4 µF
Tensione elettrica (V) = 5 volt
Dumandatu : Energia elettrica in u circuitu
Jawab :

Condensatore di rimpiazzamentu per circuitu di condensatori in serie-parallelu
I condensatori 2 è 3 sò cunnessi in parallelu. Condensatore di rimpiazzamentu:
C_A = C₂ + C₃ = 1 + 2 = 3 µF
U condensatore 1, u condensatore A è u condensatore 4 sò cunnessi in serie. Condensatore di rimpiazzamentu:
1 / C_B = 1/C₁ + 1/C_A + 1/C₄ = 1/3 + 1/3 + 1/6 = 2/6 + 2/6 + 1/6 = 5/6
C_B = 6/5 µF
U condensatore B è u condensatore 5 sò cunnessi in parallelu. Condensatore di rimpiazzamentu:
C = C_B + C₅ = 6/5 + 4 = 6/5 + 16/4 = 24/20 + 80/20 = 104/20 = 5,2 µF
C = 5,2x10^-6 farad
L'energia elettrica in u circuitu
E = ½ CV² = ½ (5,2 x 10^-6) (5²) = (2,6 x 10^-6)(25)
E = 65 x 10^-6 Joule
A risposta curretta hè A.

8. Fighjate u schema di u circuitu di u condensatore seguente! A quantità di energia elettrica in questu circuitu di condensatore cumminatu hè... (1 µF = 10^-6 F)

A. 0,6 x 10^-3 Joule
B. 1,2 x 10^-3 Joule
C. 1,8 x 10^-3 Joule
D. 2,4 x 10^-3 Joule
E. 3,0 x 10^-3 Joule

Discussione
Hè cunnisciutu :
Condensatore 1 (C₁) = 4 µF
Condensatore 2 (C₂) = 6 µF
Condensatore 3 (C₃) = 12 µF
Condensatore 4 (C₄) = 2 µF
Condensatore 5 (C₅) = 2 µF
Tensione elettrica (V) = 40 volt
Dumandatu : Energia elettrica in u circuitu
Jawab :
Condensatore di rimpiazzamentu per circuitu di condensatori in serie-parallelu
U condensatore 1, u condensatore 2 è u condensatore 3 sò cunnessi in serie. Condensatore di rimpiazzamentu:
1 / C_A = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ = 1/4 + 1/6 + 1/12 = 3/12 + 2/12 + 1/12 = 6/12
C_A = 12/6 = 2 µF
I condensatori 4 è 5 sò cunnessi in serie. Condensatore di rimpiazzamentu:
1 / C_B = 1/C₄ + 1/C₅ = 1/2 + 1/2 = 2/2
C_B = 2/2 = 1 µF
U condensatore A è u condensatore B sò cunnessi in parallelu. Condensatore di rimpiazzamentu:
C = C_A + C_B = 2 + 1 = 3 µF
C = 3x10^-6 farad
L'energia elettrica in u circuitu
E = ½ CV² = ½ (3 x 10^-6) (40²) = (1,5 x 10^-6)(1600)
E = 2400 x 10^-6 = 2,4 x 10^-3 Joule
A risposta curretta hè D.

9. Fighjate u seguente schema di circuitu di capacità. L'energia immagazzinata in u circuitu elettricu sopra hè…
A. 576 Joule
B. 288 Joule
C. 144 Joule
D. 72 Joule
E. 48 Joule
Discussione
Hè cunnisciutu :
Condensatore 1 (C₁) = 4 F
Condensatore 2 (C₂) = 4 F
Condensatore 3 (C₃) = 4 F
Condensatore 4 (C₄) = 4 F
Condensatore 5 (C₅) = 2 F
Tensione elettrica (V) = 12 volt
Dumandatu : Energia elettrica in u circuitu
Jawab :
Jawab :
Condensatore di rimpiazzamentu per circuitu di condensatori in serie-parallelu
U condensatore 1, u condensatore 2 è u condensatore 3 sò cunnessi in parallelu. Condensatore di rimpiazzamentu:
C_A = C₁ + C₂ + C₃ = 4 + 4 + 4 = 12 F
I condensatori 4 è 5 sò cunnessi in parallelu. Condensatore di rimpiazzamentu:
C_B = C₄ + C₅ = 4 + 2 = 6 F
U condensatore A è u condensatore B sò cunnessi in serie. Condensatore di rimpiazzamentu:
1/C = 1/C_A + 1/C_B = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C = 12/3 = 4 Farad
L'energia elettrica in u circuitu
E = ½ CV² = ½ (4)(12²) = (2)(144)
E = 288 Joule
A risposta curretta hè B.

10. Fighjate u circuitu quì sottu! A magnitudine di a carica nantu à u condensatore C₅ hè….

A. 36 Coulomb
B. 24 Coulomb
C. 12 Coulomb
D. 6 Coulomb
E. 4 Coulomb

Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Condensatore 1 (C₁) = 6 F
Condensatore 2 (C₂) = 6 F
Condensatore 3 (C₃) = 3 F
Condensatore 4 (C₄) = 12 F
Condensatore 5 (C₅) = 6 F
Tensione (V) = 12 Volt
Quistione: A carica di u condensatore (C₅)
Risposta:

Kapasitor
Condensatore C₂ è u condensatore C₃ cunnessu in serie. Condensatore di rimpiazzamentu:
1 / C_A = 1/C₂ + 1/C₃ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6
C_A = 6/3 = 2 Farad
Condensatore C₄ è u condensatore C₅ cunnessu in serie. Condensatore di rimpiazzamentu:
1 / C_B = 1/C₄ + 1/C₅ = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C_B = 12/3 = 4 Farad

Condensatore C_A è u condensatore C_B cunnessu in parallelu. Condensatore di rimpiazzamentu:
C_C = C_A + C_B = 2 + 4 = 6 Farad
Condensatore C₁ è u condensatore C_C cunnessi in serie:
1/C = 1/C₁ + 1/C_C = 1/6 F + 1/6 F = 2/6
C = 6/2 = 3 Farad

Carica elettrica
A carica elettrica nantu à u condensatore di rimpiazzamentu C:
q = VC = (12 Volt)(3 Farad) = 36 Coulomb
U condensatore 1 è u condensatore CC sò cunnessi in serie in modu chì a carica elettrica nantu à u condensatore di rimpiazzamentu C = a carica elettrica nantu à u condensatore C₁ = carica elettrica nant'à u condensatore C_C = 36 Coulomb.
Condensatore C_C hà una capacità di 6 Farad è hà una carica di 36 Coulomb. A differenza di putenziale à traversu u condensatore C_C hè: V = q/C_C = 36 Coulomb / 6 Farad = 6 Volt
Condensatore C_C hè un condensatore di rimpiazzamentu per u condensatore C_A è u condensatore C_B chì sò cunnessi in parallelu. Dunque a differenza di putenziale à traversu u condensatore C_C (V_C) = differenza di putenziale à traversu u condensatore C_A (V_A) = differenza di putenziale à traversu u condensatore C_B (V_B) = 6 Volt.

Carica elettrica nantu à u condensatore C_B :
q_B = V_B C_B = (6 Volt)(4 Farad) = 24 Coulomb
U condensatore CB hè un condensatore di rimpiazzamentu per u condensatore C₄ è C₅ chì sò cunnessi in serie. Perchè sò cunnessi in serie, a carica elettrica nantu à u condensatore C_B (q_B) = carica elettrica nant'à u condensatore C₄ (q₄) = carica elettrica nant'à u condensatore C₅ (q₅) = 24 Coulomb.
A risposta curretta hè B.

11. Cinque condensatori identichi di 20 µF ognunu sò disposti cum'è mostratu in a figura, cunnessi à una fonte di tensione di 6 volt. A carica tutale almacenata nantu à u condensatore C ₅ hè….

A. 12 µC
B. 24 µC
C. 60 µC
D. 120 µC
E. 600 µC

Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Condensatore C₁ = C₂ = C₃ = C₄ = C₅ = 20 µF
Differenza di putenziale (V) = 6 Volt
Quistione: Carica tutale almacenata nantu à u condensatore C5
Risposta:
Kapasitor
Condensatore C₁ è u condensatore C₂ cunnessu in serie. Condensatore di rimpiazzamentu:
1 / C_A = 1/C₁ + 1/C₂ = 1/20 + 1/20 = 2/20
C_A = 20/2 = 10 µF
Condensatore C₃ è u condensatore C₄ cunnessu in serie. Condensatore di rimpiazzamentu:
1 / C_B = 1/C₃ + 1/C₄ = 1/20 + 1/20 = 2/20
C_B = 20/2 = 10 µF
Condensatore C_A è u condensatore C_B cunnessu in parallelu. Condensatore di rimpiazzamentu:
C_C = C_A + C_B = 10 + 10 = 20 µF
Condensatore C_C è u condensatore C₅ cunnessi in serie:
1/C = 1/C_C + 1/C₅ = 1/20 + 1/20 = 2/20
C = 20/2 = 10 µF

Carica elettrica
A carica elettrica nantu à u condensatore di rimpiazzamentu C:
q = VC = (6 Volt)(10 x 10^-6 Farad) = 60 x 10^-6 Coulomb = 60 µC
Condensatore C_C è u condensatore 5 hè cunnessu in serie in modu chì a carica elettrica nantu à u condensatore di rimpiazzamentu C = a carica elettrica nantu à u condensatore C_C = carica elettrica nant'à u condensatore C₅ = 60 µC.
A risposta curretta hè C.

Fonte di a dumanda:

Dumande di Fisica di l'Esame Naziunale per u Liceu / Liceu Prufessiunale