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)۱ میکروفاراد = ۱۰^-6 فراد

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

4. به نمودار مدار خازن در کنار آن نگاه کنید! بار کل مدار خازن ... (1 μF = 10^-6 F)

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 ۱ (سی₁) = 3،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

خازن ۱ (سی₂) = 3،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

خازن ۱ (سی₃) = 3،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

خازن ۱ (سی₄) = 2،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

خازن ۱ (سی₅) = 3،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

ولتاژ (ولت) = ۲۲۰ ولت

پرسیده شد: بار کل روی مدار خازن (Q)

جواب:

خازن جایگزین

خازن C₁، C₂ dیک سی₃ به صورت سری متصل شده است. خازن جایگزین:

1 / C₁₂₃ = ۱/سانتی‌گراد₁ + ۱/سی₂ + ۱/سی₃ = ۱/۳ + ۱/۳ + ۱/۳ = ۳/۳

C₁₂₃ = 3/3 = 1،XNUMX μF

خازن C₁₂₃ روز ج₄ به صورت موازی متصل شده است. خازن جایگزین:

C₁₂₃₄ = C₁₂₃ + سی₄ = 1 + 2 = 3 μF

خازن C₁₂₃₄ روز ج₅ به صورت سری متصل شده است. خازن جایگزین:

۱/سی = ۱/سی₁₂₃₄ + ۱/سی₅ = ۱/۲ + ۱/۲ = ۲/۲

سی = ۸/۵ μF

سی = ۳/۲ ضربدر ۱۰^-6 F

بار الکتریکی کل

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

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

Q = 9/2 میکروکولن = 9/2 μC

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 ۱ (سی₁) = 2،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

خازن ۱ (سی₂) = 2،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

خازن ۱ (سی₃) = 1،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

خازن ۱ (سی₄) = 1،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

خازن ۱ (سی₅) = 4،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

ولتاژ (ولت) = ۲۲۰ ولت

پرسیده شد: بار کل روی مدار (Q)

جواب:

خازن جایگزین

خازن C₃ روز ج₄ به صورت موازی متصل شده است. خازن جایگزین:

C₃₄ = C₃ + سی₄ = 1 + 1 = 2 μF

خازن C₅، C₁، C₂ روز ج₃₄ به صورت سری متصل شده است. خازن جایگزین:

۱/سی = ۱/سی₅ + ۱/سی₁ + ۱/سی₂ + ۱/سی₃₄

۱/سی = ۵/۱۰ + ۱/۱۰ + ۲/۱۰ + ۱/۱۰

۱/سی = ۵/۱۰ + ۱/۱۰ + ۲/۱۰ + ۱/۱۰

۱/سی = ۹/۱۰

سی = ۸/۵ μF

سی = ۳/۲ ضربدر ۱۰^-6 F

بار الکتریکی کل

بار الکتریکی روی خازن جایگزین = mتوان کل در مدار :

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

Q = 6/7 میکروکولن

س = ۶/۷ μC

جواب صحیح D است.

6. مدار خازن زیر را در نظر بگیرید! بار کل در مدار ... است.

A. 20 μC

B. 40 μC

C. 60 μC

D. 80 μC

E. 160 μC

پمباهاسان

معلوم است که:

خازن ۱ (سی₁) = 3،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

خازن ۱ (سی₂) = 3،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

خازن ۱ (سی₃) = 4،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

خازن ۱ (سی₄) = 4،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

خازن ۱ (سی₅) = 8،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX μF

ولتاژ (ولت) = ۲۲۰ ولت

پرسیده شد: بار کل روی مدار (Q)

جواب:

خازن جایگزین

خازن C₁ روز ج₂ به صورت موازی متصل شده است. خازن جایگزین:

C₁₂ = C₁ + سی₂ = 3 + 3 = 6 μF

خازن C₃ dیک سی₄ به صورت سری متصل شده است. خازن جایگزین:

1 / C₃₄ = ۱/سانتی‌گراد₃ + ۱/سی₄ = ۱/۲ + ۱/۲ = ۲/۲

C₃₄ = 4/2 = 2،XNUMX μF

کاپاسیتور C₁₂، خازن C₃₄ و خازن‌ها C₅ به صورت موازی متصل شده است. خازن جایگزین:

C = C₁₂ + سی₃₄ + سی₅ ۱۰ + ۱۰ + ۱ = ۲۱ میکروفاراد = ۱۶ X 10^-6 فراد

بار الکتریکی کل

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

Q = VC = (10 ولت)(16 X 10^-6 فاراد) = 160 X 10^-6 کولوم

س = 160 میکروکولن = 160 میکرومترC

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. بار کل ذخیره شده روی خازن‌ها C است.₅ است….

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