نمونه سوالات خازن - مدارهای سری و موازی

۱۱ نمونه از مسائل خازن - مدارهای سری و موازی

۴. تیگا کاپاسیتور مانند تصویر زیر به صورت سری-موازی متصل شده‌اند. اگر C₁ = ۴ میکروفاراد، درجه سانتیگراد₂ = ۴ میکروفاراد، درجه سانتیگراد₃ = 4 میکروفاراد، سپس ظرفیت جایگزینی ... است.
پمباهاسان
معلوم است که:
خازن C₁ = 2 میکروفاراد
خازن C₂ = 4 میکروفاراد
خازن C₃ = 4 میکروفاراد
پرسیده شد: ظرفیت جایگزینی (C)
جواب:
خازن C₂ روز ج₃ به صورت موازی متصل شده است. ظرفیت جایگزینی:
C_P = C₂ + سی₃ = ۴ + ۴ = ۸ میکروفاراد
خازن C₁ روز ج_P به صورت سری متصل شده است. ظرفیت جایگزینی:
۱/سی = ۱/سی₁ + ۱/سی_P = ۱/۱۲ + ۱/۶ = ۱/۱۲ + ۲/۱۲ = ۳/۱۲
C = 8/5 میکروفاراد

μF = میکرو فاراد (واحد ظرفیت الکتریکی ) . 1 μF = 10 ^-6 فاراد

۲. سه خازن مطابق شکل زیر به صورت سری و موازی به هم متصل شده‌اند. اگر C₁ = ۴ میکروفاراد، درجه سانتیگراد₂ = ۴ میکروفاراد، درجه سانتیگراد₃ = ۴ میکروفاراد، درجه سانتیگراد₄ = ۱ میکروفاراد و C₅ = 10 میکروفاراد، سپس ظرفیت جایگزینی ... است.
پمباهاسان
معلوم است که:
خازن C₁ = 2 میکروفاراد
خازن C₂ = 4 میکروفاراد
خازن C₃ = 6 میکروفاراد
خازن C₄ = 5 میکروفاراد
خازن C₅ = 10 میکروفاراد
پرسیده شد: ظرفیت جایگزینی (C)
جواب:

خازن C₂ روز ج₃ به صورت موازی متصل شده است. ظرفیت جایگزینی:

C_P = C₂ + سی₃
C_P = 4 + 6
C_P = 10 میکروفاراد

خازن C₁، C_P، C₄ روز ج₅ به صورت سری متصل شده است. ظرفیت جایگزینی:

۱/سی = ۱/سی₁ + ۱/سی_P + ۱/سی₄ + ۱/سی₅
۱/سی = ۵/۱۰ + ۱/۱۰ + ۲/۱۰ + ۱/۱۰
۱/سی = ۵/۱۰ + ۱/۱۰ + ۲/۱۰ + ۱/۱۰
۱/سی = ۹/۱۰
C = 10/9 میکروفاراد

3 سی₁ = ۴ میکروفاراد، درجه سانتیگراد₂ = ۱ میکروفاراد و C₃ = ۳ میکروفاراد. سه خازن به صورت سری و موازی به هم متصل شده‌اند. انرژی الکتریکی موجود در مدار را تعیین کنید!
پمباهاسان
معلوم است که:
خازن C₁ = 3 میکروفاراد
خازن C₂ = 4 میکروفاراد
خازن C₃ = 3 میکروفاراد
پرسیده شد: ظرفیت جایگزینی (C)
جواب:

خازن C₂ روز ج₃ به صورت موازی متصل شده است. ظرفیت جایگزینی:

C_P = C₂ + سی₃
C_P = 4 + 3
C_P = 7 میکروفاراد

خازن C₁ روز ج_P به صورت سری متصل شده است. ظرفیت جایگزینی:

۱/سی = ۱/سی₁ + ۱/سی_P
۱/سی = ۱/۲ + ۱/۱۰
۱/سی = ۱/۲ + ۱/۱۰
۱/سی = ۹/۱۰
سی = ۸/۵
C = 2,1 میکروفاراد
سی = ۵.۲ × ۱۰^-6 F

انرژی الکتریکی در مدار:

E = ½ CV²
E = ½ (2,1 x 10^-6)(12²)
E = ½ (2,1 x 10^-6) (144)
E = (۲۷۰۰ × ۱۰)^-6) (72)
E = 151,2 × 10^-6 ژول
E = 1,5 × 10^-4 ژول

۴. به نمودار مدار خازن در کنار آن نگاه کنید! بار کل مدار خازن ... (۱ میکروفاراد = ۱۰ به ^{توان منفی ۶} فارنهایت) است.

الف. ۱.۵۰ میکروکولوم

ب. 2,75 میکروکولوم

ج. ۳.۵۰ میکروکولوم

د. ۴.۵۰ میکروکولوم

ه. ۴.۷۵ میکروکولوم

پمباهاسان

معلوم است که:

خازن ۵ (C1 ₎ = ۸ میکروفاراد

خازن ۵ (C2 ₎ = ۸ میکروفاراد

خازن ۵ (C3 ₎ = ۸ میکروفاراد

خازن ۵ (C4 ₎ = ۸ میکروفاراد

خازن ۵ (C5 ₎ = ۸ میکروفاراد

ولتاژ (ولت) = ۲۲۰ ولت

سوال: بار کل روی مدار خازن (Q)

جواب:

خازن جایگزین

خازن‌های C1 _، C2 _و C3 به صورت سری به _هم متصل شده‌اند. خازن‌های جایگزین:

۱/C _۱۲۳ = ۱/C _۱ + ۱/C _۲ + ۱/C _۳ = ۱/۳ + ۱/۳ + ۱/۳ = ۳/۳

C ₁₂₃ = 3/3 = 1 میکروفاراد

خازن‌های C123 _و C4 _به صورت موازی متصل شده‌اند. خازن جایگزین:

C ₁₂₃₄ = C ₁₂₃ + C ₄ = 1 + 2 = 3 میکروفاراد

خازن‌های C ₁₂₃₄ و C ₅ به صورت سری متصل شده‌اند. خازن جایگزین:

۱/C = ۱/C _۱۲۳۴ + ۱/C _۵ = ۱/۳ + ۱/۳ = ۲/۳

C = 3/2 میکروفاراد

C = 3/2 x 10 ^-6 F

بار الکتریکی کل

بار الکتریکی روی خازن جایگزین = کل بار روی مدار خازن :

Q = VC = (3 ولت)(3/2 x 10 ^-6 فاراد) = 9/2 x 10 ^-6 کولن

Q = 9/2 میکروکولن = 9/2 میکروکولن

Q = 4,5 میکروکولوم

جواب صحیح D است.

5. به نمودار مدار خازن در کنار آن نگاه کنید! اگر مقدار هر خازن C₁ = C₂ = 2 میکروفاراد، سانتیگراد₃ = C₄ = ۱ میکروفاراد و C₅ = ۴ میکروفاراد، سپس مقدار کل بار در مدار ... (۱ میکروفاراد = ۱۰^-6 F)

الف. ۱/۷ میکروکولوم

ب. 2/7 میکروکولوم

ج. 4/7 میکروکولوم

د. 6/7 میکروکولوم

ه. ۴.۷۵ میکروکولوم

پمباهاسان

معلوم است که:

خازن ۵ (C1 ₎ = ۸ میکروفاراد

خازن ۵ (C2 ₎ = ۸ میکروفاراد

خازن ۵ (C3 ₎ = ۸ میکروفاراد

خازن ۵ (C4 ₎ = ۸ میکروفاراد

خازن ۵ (C5 ₎ = ۸ میکروفاراد

ولتاژ (ولت) = ۲۲۰ ولت

مورد نظر: بار کل روی مدار (Q)

جواب:

خازن جایگزین

خازن‌های C3 _و C4 _به صورت موازی متصل شده‌اند. خازن جایگزین:

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

خازن‌های C5 _، C1 _، C2 _و C34 _به صورت سری به هم متصل شده‌اند. خازن‌های جایگزین:

۱/C = ۱/C _۵ + ۱/C _۱ + ۱/C _۲ + ۱/C _۳۴

۱/سی = ۵/۱۰ + ۱/۱۰ + ۲/۱۰ + ۱/۱۰

۱/سی = ۵/۱۰ + ۱/۱۰ + ۲/۱۰ + ۱/۱۰

۱/سی = ۹/۱۰

C = 4/7 میکروفاراد

C = 4/7 x 10 ^-6 F

بار الکتریکی کل

بار الکتریکی روی خازن جایگزین = بار کل مدار :

Q = VC = (1,5 ولت)(4/7 x 10 ^-6 فاراد) = 6/7 x 10 ^-6 کولن

Q = 6/7 میکروکولن

Q = 6/7 میکروکولوم

جواب صحیح D است.

۶. به مدار خازن زیر نگاه کنید! بار کل در مدار ... است.

A. 20 میکروسیکل

ب. 40 میکروکولوم

ج. 60 میکروکولوم

د. 80 میکروکولوم

ه. ۱۶۰ میکروکولوم

پمباهاسان

معلوم است که:

خازن ۵ (C1 ₎ = ۸ میکروفاراد

خازن ۵ (C2 ₎ = ۸ میکروفاراد

خازن ۵ (C3 ₎ = ۸ میکروفاراد

خازن ۵ (C4 ₎ = ۸ میکروفاراد

خازن ۵ (C5 ₎ = ۸ میکروفاراد

ولتاژ (ولت) = ۲۲۰ ولت

مورد نظر: بار کل روی مدار (Q)

جواب:

خازن جایگزین

خازن‌های C1 _و C2 _به صورت موازی متصل شده‌اند. خازن جایگزین:

C12 = C1 ₊ C2 ₌ 3 + 3 = 6 _{میکروفاراد}

خازن‌های C3 _و C4 به _صورت سری متصل شده‌اند. خازن جایگزین:

۱/سی _۳۴ = ۱/سی _۳ + ۱/سی _۴ = ۱/۴ + ۱/۴ = ۲/۴

C ₃₄ = 4/2 = 2 میکروفاراد

خازن C ₁₂ ، خازن C ₃₄ و خازن C ₅ به صورت موازی متصل شده‌اند. خازن جایگزین:

C = C ₁₂ + C ₃₄ + C ₅ = 6 + 2 + 8 = 16 میکروفاراد = 16 x 10 ^-6 فاراد

بار الکتریکی کل

بار الکتریکی روی خازن جایگزین = کل بار روی مدار خازن :

Q = VC = (10 ولت) ( 16 x 10 ^-6 فاراد) = 160 x 10 ^-6 کولن

Q = 160 میکروکولن = 160 میکروکولن

پاسخ صحیح E است.

۷. به نمودار مدار خازن در کنار آن نگاه کنید! مقدار انرژی الکتریکی در مدار ... (۱ میکروفاراد = ۱۰^۱۰) است.^-6 F)

الف. ۲۴ × ۱۰^-6 ژول
ب. ۸.۰ × ۱۰^-6 ژول
ج. ۳.۷ × ۱۰^-6 ژول
د. ۲.۰ × ۱۰^-6 ژول
ه. 13 × 10^-6 ژول

پمباهاسان
شناخته شده است :
خازن ۱ (سی₁) = 3 میکروفاراد
خازن ۱ (سی₂) = 1 میکروفاراد
خازن ۱ (سی₃) = 2 میکروفاراد
خازن ۱ (سی₄) = 6 میکروفاراد
خازن ۱ (سی₅) = 4 میکروفاراد
ولتاژ الکتریکی (ولت) = ۱۲ ولت
پرسیده شد : انرژی الکتریکی در مدار
جواب :

خازن جایگزین برای مدار خازن سری-موازی
خازن‌های ۴ و ۵ به صورت موازی متصل شده‌اند. خازن جایگزین:
C_A = C₂ + سی₃ = ۱ + ۲ = ۳ میکروفاراد
خازن ۱، خازن A و خازن ۴ به صورت سری متصل شده‌اند. خازن جایگزین:
1 / C_B = ۱/سانتی‌گراد₁ + ۱/سی_A + ۱/سی₄ = ۱/۳ + ۱/۳ + ۱/۶ = ۲/۶ + ۲/۶ + ۱/۶ = ۵/۶
C_B = ۶/۵ میکروفاراد
خازن B و خازن ۵ به صورت موازی متصل شده‌اند. خازن جایگزین:
سی = سی_B + سی₅ = ۶/۵ + ۴ = ۶/۵ + ۱۶/۴ = ۲۴/۲۰ + ۸۰/۲۰ = ۱۰۴/۲۰ = ۵.۲ میکروفاراد
سی = ۵.۲ × ۱۰^-6 فراد
انرژی الکتریکی در مدار
E = ½ CV² = ½ (5,2 x 10^-6)(5²) = (۲.۶ × ۱۰ به توان دو)^-6) (25)
E = 65 × 10^-6 ژول
جواب صحیح الف است.

۸. به نمودار مدار خازن زیر نگاه کنید! مقدار انرژی الکتریکی در این مدار خازن ترکیبی ... (۱ میکروفاراد = ۱۰^۱۰) است.^-6 F)

الف. ۲۴ × ۱۰^-3 ژول
ب. ۸.۰ × ۱۰^-3 ژول
ج. ۳.۷ × ۱۰^-3 ژول
د. ۲.۰ × ۱۰^-3 ژول
ه. 3,0 × 10^-3 ژول

پمباهاسان
شناخته شده است :
خازن ۱ (سی₁) = 4 میکروفاراد
خازن ۱ (سی₂) = 6 میکروفاراد
خازن ۱ (سی₃) = 12 میکروفاراد
خازن ۱ (سی₄) = 2 میکروفاراد
خازن ۱ (سی₅) = 2 میکروفاراد
ولتاژ الکتریکی (ولت) = ۱۲ ولت
پرسیده شد : انرژی الکتریکی در مدار
جواب :
خازن جایگزین برای مدار خازن سری-موازی
خازن ۱، خازن ۲ و خازن ۳ به صورت سری به هم متصل شده‌اند. خازن جایگزین:
1 / C_A = ۱/سانتی‌گراد₁ + ۱/سی₂ + ۱/سی₃ = ۱/۳ + ۱/۳ + ۱/۶ = ۲/۶ + ۲/۶ + ۱/۶ = ۵/۶
C_A = ۱۲/۶ = ۲ میکروفاراد
خازن‌های ۴ و ۵ به صورت سری به هم متصل شده‌اند. خازن جایگزین:
1 / C_B = ۱/سانتی‌گراد₄ + ۱/سی₅ = ۱/۲ + ۱/۲ = ۲/۲
C_B = ۱۲/۶ = ۲ میکروفاراد
خازن A و خازن B به صورت موازی متصل شده‌اند. خازن جایگزین:
سی = سی_A + سی_B = ۱ + ۲ = ۳ میکروفاراد
سی = ۵.۲ × ۱۰^-6 فراد
انرژی الکتریکی در مدار
E = ½ CV² = ½ (3 x 10^-6)(40²) = (۲.۶ × ۱۰ به توان دو)^-6) (1600)
E = 2400 × 10^-6 = 2,4 10 XNUMX^-3 ژول
جواب صحیح D است.

۹. به نمودار مدار ظرفیت زیر نگاه کنید. انرژی ذخیره شده در مدار الکتریکی بالا ... است.
الف. ۲۵۰ ژول
ب. ۸ ژول
ج. ۱۶ ژول
دی. ۷۲ ژول
E. 48 ژول
پمباهاسان
شناخته شده است :
خازن ۱ (سی₁) = 4 فارنهایت
خازن ۱ (سی₂) = 4 فارنهایت
خازن ۱ (سی₃) = 4 فارنهایت
خازن ۱ (سی₄) = 4 فارنهایت
خازن ۱ (سی₅) = 2 فارنهایت
ولتاژ الکتریکی (ولت) = ۱۲ ولت
پرسیده شد : انرژی الکتریکی در مدار
جواب :
جواب :
خازن جایگزین برای مدار خازن سری-موازی
خازن ۱، خازن ۲ و خازن ۳ به صورت موازی متصل شده‌اند. خازن جایگزین:
C_A = C₁ + سی₂ + سی₃ = ۴ + ۴ + ۴ = ۱۲ فارنهایت
خازن‌های ۴ و ۵ به صورت موازی متصل شده‌اند. خازن جایگزین:
C_B = C₄ + سی₅ = ۴ + ۲ = ۶ فارنهایت
خازن A و خازن B به صورت سری متصل شده‌اند. خازن جایگزین:
۱/سی = ۱/سی_A + ۱/سی_B = ۱/۱۲ + ۱/۶ = ۱/۱۲ + ۲/۱۲ = ۳/۱۲
C = 12/3 = 4 فاراد
انرژی الکتریکی در مدار
E = ½ CV² = ½ (4)(12²) = (2)(144)
E = 288 ژول
جواب صحیح B است.

10. به مدار زیر نگاه کنید! بزرگی بار خازن C₅ است….

الف. ۳۶ کولن
ب. ۲۴ کولن
ج. ۱۲ کولن
د. ۶ کولن
E. 4 کولن

پمباهاسان
معلوم است که:
خازن ۱ (سی₁) = 6 فارنهایت
خازن ۱ (سی₂) = 6 فارنهایت
خازن ۱ (سی₃) = 3 فارنهایت
خازن ۱ (سی₄) = 12 فارنهایت
خازن ۱ (سی₅) = 6 فارنهایت
ولتاژ (ولت) = ۲۲۰ ولت
سوال: بار خازن (C)₅)
جواب:

کاپاسیتور
خازن C₂ و خازن C₃ به صورت سری متصل شده است. خازن جایگزین:
1 / C_A = ۱/سانتی‌گراد₂ + ۱/سی₃ = ۱/۱۲ + ۱/۶ = ۱/۱۲ + ۲/۱۲ = ۳/۱۲
C_A = ۱۲/۳ = ۴ فاراد
خازن C₄ و خازن C₅ به صورت سری متصل شده است. خازن جایگزین:
1 / C_B = ۱/سانتی‌گراد₄ + ۱/سی₅ = ۱/۱۲ + ۱/۶ = ۱/۱۲ + ۲/۱۲ = ۳/۱۲
C_B = ۱۲/۳ = ۴ فاراد

خازن C_A و خازن C_B به صورت موازی متصل شده است. خازن جایگزین:
C_C = C_A + سی_B = ۲ + ۴ = ۶ فاراد
خازن C₁ و خازن C_C به صورت سری متصل شده است:
۱/سی = ۱/سی₁ + ۱/سی_C = ۱/۶ درجه فارنهایت + ۱/۶ درجه فارنهایت = ۲/۶
C = 6/2 = 3 فاراد

بار الکتریکی
بار الکتریکی روی خازن جایگزین C:
q = VC = (12 ولت)(3 فاراد) = 36 کولن
خازن ۱ و خازن CC به صورت سری به هم متصل شده‌اند به طوری که بار الکتریکی روی خازن جایگزین C = بار الکتریکی روی خازن C₁ = بار الکتریکی روی خازن C_C = ۳۶ کولن.
خازن C_C ظرفیت آن ۶ فاراد و بار آن ۳۶ کولن است. اختلاف پتانسیل دو سر خازن C_C برابر است با: V = q/C_C = ۳۶ کولن / ۶ فاراد = ۶ ولت
خازن C_C یک خازن جایگزین برای خازن C است_A و خازن C_B که به صورت موازی متصل شده‌اند. بنابراین اختلاف پتانسیل در خازن C_C (V_C) = اختلاف پتانسیل دو سر خازن C_A (V_A) = اختلاف پتانسیل دو سر خازن C_B (V_B) = ۶ ولت.

بار الکتریکی روی خازن C_B :
q_B = V_B C_B = (6 ولت)(4 فاراد) = 24 کولن
خازن CB یک خازن جایگزین برای خازن C است.₄ روز ج₅ که به صورت سری به هم متصل شده اند. چون به صورت سری به هم متصل هستند، بار الکتریکی روی خازن C_B (q_B) = بار الکتریکی روی خازن C₄ (q₄) = بار الکتریکی روی خازن C₅ (q₅) = 24 کولن.
جواب صحیح B است.

۱۱. پنج خازن یکسان با ظرفیت ۲۰ میکروفاراد مطابق شکل چیده شده‌اند و به یک منبع ولتاژ ۶ ولتی متصل شده‌اند. کل بار ذخیره شده در خازن C5 برابر _است با…

الف. ۱۲ میکروکولوم
ب. ۲۴ میکروکولوم
ج. 60 میکروکولوم
د. ۱۲۰ میکروکولوم
E. 600 میکروکولوم

پمباهاسان
معلوم است که:
خازن C₁ = C₂ = C₃ = C₄ = C₅ = 20 میکروفاراد
اختلاف پتانسیل (V) = 6 ولت
سوال: کل بار ذخیره شده در خازن C5
جواب:
کاپاسیتور
خازن C₁ و خازن C₂ به صورت سری متصل شده است. خازن جایگزین:
1 / C_A = ۱/سانتی‌گراد₁ + ۱/سی₂ = ۱/۲ + ۱/۲ = ۲/۲
C_A = ۱۲/۶ = ۲ میکروفاراد
خازن C₃ و خازن C₄ به صورت سری متصل شده است. خازن جایگزین:
1 / C_B = ۱/سانتی‌گراد₃ + ۱/سی₄ = ۱/۲ + ۱/۲ = ۲/۲
C_B = ۱۲/۶ = ۲ میکروفاراد
خازن C_A و خازن C_B به صورت موازی متصل شده است. خازن جایگزین:
C_C = C_A + سی_B = ۱ + ۲ = ۳ میکروفاراد
خازن C_C و خازن C₅ به صورت سری متصل شده است:
۱/سی = ۱/سی_C + ۱/سی₅ = ۱/۲ + ۱/۲ = ۲/۲
C = 20/2 = 10 میکروفاراد

بار الکتریکی
بار الکتریکی روی خازن جایگزین C:
q = VC = (6 ولت)(10 ضربدر 10)^-6 فاراد) = 60 × 10^-6 کولن = ۶۰ میکروکولوم
خازن C_C و خازن ۵ به صورت سری متصل شده است به طوری که بار الکتریکی روی خازن جایگزین C = بار الکتریکی روی خازن C_C = بار الکتریکی روی خازن C₅ = ۶۰ میکروکولوم.
جواب صحیح C است.

منبع سوال:

سوالات فیزیک آزمون سراسری برای دبیرستان/هنرستان فنی و حرفه ای