Elektrisk ladning lagret i kondensator – problemer og løsninger

1. Bestem ladningen i kondensator C5 .​

Kendt:Elektrisk ladning lagret i kondensator – problemer og løsninger 1

Kondensator 1 (C1 ) = 6 F

Kondensator 2 (C2 ) = 6 F

Kondensator 3 (C3 ) = 3 F

Kondensator 4 (C4 ) = 12 F

Kondensator 5 (C5 ) = 6 F

Spænding (V) = 12 Volt

Ønskes: Opladning i kondensator ( C5 )

opløsning:

C hvad c itor

Kondensator C2 og kondensator C3 er serieforbundet . Den ækvivalente kondensator :

1/C A = 1/C 2 + 1/C 3 = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6

CA = 6/3 = 2 Farad

Kondensator C4 og kondensator C5 er serieforbundet. Den ækvivalente kondensator :

1/C B = 1/C 4 + 1/C 5 = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12

C B = 12/3 = 4 Farad

Kondensator CA og kondensator C B er parallelforbundet . Den ækvivalente kondensator :

C C = CA + C B = 2 + 4 = 6 Farad

Kondensator C1 og kondensator C C er serieforbundet :

1/C = 1/C 1 + 1/C C = 1/6 F + 1/6 F = 2/6

C = 6/2 = 3 Farad

Elektrisk ladning

Elektrisk ladning i kondensator C:

q = VC = (12 volt) (3 farad) = 36 coulomb

CVandcitor 1 og cVandcitor CC er forbundet i serie, således at den elektriske ladning i kondensatoren C = elektrisk ladning i kondensator C1 = elektrisk ladning i kondensator CC = 36 Coulomb.

Kapacitans af cVandcitor CC is 6 Farad og opladning i kondensator CC is 36 Coulomb. Kondensatorens spænding CC is : V = q / C.C = 36 Coulomb / 6 Farad = 6 Volt

CAPACITOR CC er den ækvivalente kondensator for kondensator CA og kondensator CB parallelforbundet. Spænding på kondensatoren CC (VC) = spænding i kondensator CA (VA) = spænding i kondensator CB (VB) = 6 volt.

Elektrisk ladning i kondensator C B :

q B = V B C B = (6 volt) (4 farad) = 24 Coulomb

CAPACITOR CB er den ækvivalente kondensator for kondensator C4 og C5 forbundet i serie. Forbundet i serie, så den elektriske ladning i kondensatoren CB (qB) = den elektriske ladning i kondensatoren C4 (q4) = den elektriske ladning i kondensatoren C5 (q5) = 24 Coulomb.

2. Fem identiske kondensatorer med en kapacitans på 20 µF er forbundet i serie og parallel, som vist på figuren nedenfor, med en spændingskilde på 6 volt. Bestem den samlede energi, der er lagret i kondensator C5.

Kendt:Elektrisk ladning lagret i kondensator – problemer og løsninger 2

Kondensator C1 = C2 = C3 = C4 = C5 = 20 µF

Spænding (V) = 6 Volt

Ønskes: Elektrisk ladning lagret i kondensator C5

Løsning :

CAPACITOR

Kondensator C1 og kondensator C2 er serieforbundet. Den ækvivalente kondensator :

1/C A = 1/C 1 + 1/C 2 = 1/20 + 1/20 = 2/20

CA = 20/2 = 10 µF

Kondensator C3 og kondensator C4 er serieforbundet . Den ækvivalente kondensator :

1/C B = 1/C 3 + 1/C 4 = 1/20 + 1/20 = 2/20

C B = 20/2 = 10 µF

Kondensator CA og kondensator C B er parallelforbundet . Den ækvivalente kondensator:

C C = CA + C B = 10 + 10 = 20 µF

Kondensator C C og kondensator C 5 er serieforbundet:

1/C = 1/C C + 1/C 5 = 1/20 + 1/20 = 2/20

C = 20/2 = 10 µF

Elektrisk ladning

Elektrisk ladning i den ækvivalente kondensator C:

q = VC = (6 Volt)(10 x 10-6 Farad) = 60 x 10-6 Coulomb = 60 µC

CAPACITOR CC og kondensator 5 er serieforbundet, således at den elektriske ladning i den ækvivalente kondensator C = elektrisk ladning i kondensator CC = elektrisk ladning i kondensator C5 = 60 µC.

3. Fem kondensatorer er forbundet i serie og parallel som vist på figuren nedenfor. Bestem de elektriske ladninger i kondensator C1 ( 1 µ = 10-6 )

Kendt:Elektrisk ladning lagret i kondensator – problemer og løsninger 3

Kondensator 1 (C1 ) = kondensator 5 (C5 ) = 9 µF

Kondensator 2 (C2 ) = kondensator 3 (C3 ) = kondensator 4 (C4 ) = 6 µF

Spænding (V) = 12 Volt

Ønskes: Elektrisk ladning i kondensator C1

opløsning:

CAPACITOR

Kondensator C2 og kondensator C3 er serieforbundet . Den ækvivalente kondensator :

1/C A = 1/C 2 + 1/C 3 = 1/6 + 1/6 = 2/6

CA = 6/2 = 3 µF

Kondensator CA og kondensator C4 er parallelforbundet . Den ækvivalente kondensator:

C B = CA + C 4 = 3 + 6 = 9 µF

Kondensator C1 , kondensator CB og kondensator C5 er serieforbundet . Den ækvivalente kondensator :

1/C = 1/C 1 + 1/C B + 1/C 5 = 1/9 + 1/9 + 1/9 = 3/9

C = 9/3 = 3 µF = 3 x 10-6 Farad

Elektrisk ladning

Elektrisk ladning i den ækvivalente kondensator C:

q = VC = (12 Volt)(3 x 10⁻⁶ Farad) = 36 x 10⁻⁶ Coulomb = 36 µC

CAPACITOR C1, kondensator CB og kondensator C5 er serieforbundet, således at den elektriske ladning i den ækvivalente kondensator C = elektrisk ladning i kondensator C1 = elektrisk ladning i den ækvivalente kondensator CB = elektrisk ladning i kondensator C5 = 36 µC.

Efterlad en kommentar