فیزیک

۱. من گازهایی را در یک ظرف دربسته قرار می‌دهم که در ابتدا حجم V و فشار P دارند . اگر فشار نهایی ۴P باشد و حجم ثابت نگه داشته شود، نسبت انرژی جنبشی اولیه به انرژی جنبشی نهایی چقدر است ؟

شناخته شده:

فشار اولیه (P1 ₎ = P

فشار نهایی (P2 ₎ = 4P

حجم اولیه ( _V1 ) = V

حجم نهایی (V _^2 ) = V

مورد نظر: نسبت انرژی جنبشی اولیه به انرژی جنبشی نهایی (K E ₁ : K E ₂ )

راه حل :

رابطه بین فشار (P)، حجم (V) و انرژی جنبشی (KE) گازهای ایده‌آل :

نسبت انرژی جنبشی اولیه به انرژی جنبشی نهایی:

[irp]

2. میانگین انرژی جنبشی انتقالی مولکول‌ها در یک گاز ایده‌آل در دمای 57 ^درجه سانتیگراد چقدر است؟

شناخته شده:

دمای گاز (T) = 57 ^درجه سانتیگراد + 273 = 330 کلوین

ثابت بولتزمن (k) = 1.38 x 10 ^-23 ژول/کلوین

مورد نظر: میانگین انرژی جنبشی انتقالی

راه حل :

رابطه بین انرژی جنبشی (KE) و دمای گاز (T):

میانگین انرژی جنبشی انتقالی:

[irp]

۳. گازی در دمای ۲۷ ^درجه سانتیگراد در یک ظرف دربسته . اگر انرژی جنبشی گاز دو برابر انرژی جنبشی اولیه افزایش یابد، بنابراین دمای نهایی گاز ...

شناخته شده:

دمای اولیه (T1 ₎ = 27 ^درجه سانتیگراد + 273 = 300 کلوین

انرژی جنبشی اولیه = KE

انرژی جنبشی نهایی = 4 K E

مورد نظر: دمای نهایی ( _T2 )

راه حل :

[irp]

۴. یک گاز ایده‌آل در یک ظرف دربسته قرار دارد و به گونه‌ای گرم می‌شود که سرعت متوسط ​​نهایی ذرات گاز ۳ برابر سرعت متوسط ​​اولیه افزایش می‌یابد. اگر دمای اولیه گاز ۲۷ ^درجه سانتیگراد باشد، دمای نهایی گاز ایده‌آل ...

شناخته شده:

دمای اولیه = ۲۷ ^درجه سانتیگراد + ۲۷۳ = ۳۰۰ کلوین

سرعت اولیه = v

سرعت نهایی = ۲ ولت

مورد نظر : دمای نهایی گاز ایده‌آل

راه حل :

سرعت متوسط ​​نهایی = ۲ ضربدر سرعت متوسط ​​اولیه

[irp]

۵. سه مول گاز در فضایی به حجم ۳۶ لیتر قرار دارند. هر مولکول گاز انرژی جنبشی ۵ × ۱۰ ^-۲۱ ژول دارد. ثابت جهانی گازها = ۸.۳۱۵ ژول بر مول. کلوین و ثابت بولتزمن = ۱.۳۸ × ۱۰ ^-۲۳ ژول بر کلوین. فشار گاز در ظرف چقدر است؟

شناخته شده:

تعداد مول‌ها (n) = ۳ مول

حجم = ۳۶ لیتر = ۳۶ دسی‌متر ^مکعب = ۳۶ ضربدر ۱۰ ^{به توان ۳} متر ^مکعب

ثابت بولتزمن (k) = 1.38 x 10 ^-23 J/K

انرژی جنبشی (KE) = 5 x 10 ^-21 ژول

ثابت جهانی گازها (R) = 8.315 J/mol.K

مورد نیاز : فشار گاز (P)

راه حل :

با استفاده از معادله انرژی جنبشی گاز، دما را محاسبه کنید.

فشار گاز را با استفاده از معادله ام قانون گاز ایده‌آل (بر حسب تعداد مول، n) محاسبه کنید:

PV = n RT

پ (36 × 10 ^-3 ) = (3)(8.315)(241.5)

پ (۳۶ ضربدر ۱۰ ^-۳ ) = ۶۰۲۴.۲۲

فشار گاز ۱.۶۷ × ۱۰۵ ^پاسکال یا ۱.۶۷ اتمسفر است.

ادامه مطلب

۱. من گازهایی را در یک ظرف دربسته قرار می‌دهم که در ابتدا حجم V و دمای T دارند. دمای نهایی ۵/۴T و فشار نهایی ۲P است. حجم نهایی گاز چقدر است؟

شناخته شده:

حجم اولیه (V1 ₎ = V

دمای اولیه (T1 ₎ = T

دمای نهایی (T ₂ ) = 5/4 T

فشار اولیه (P1 ₎ = P

فشار نهایی (P2 ₎ = 2P

مورد نظر: جلد آخر (جلد _دوم )

راه حل :

[irp]

۲. حجم ۲.۰۰ مول از گازها (گاز ایده‌آل) را در دمای استاندارد (STP) تعیین کنید . STP = دما و فشار استاندارد.

شناخته شده:

مول گاز (n) = 2 مول یخ

دمای استاندارد (T) = 0 ^درجه سانتیگراد = 0 + 273 = 273 کلوین

فشار استاندارد (P) = 1 اتمسفر = 1.013 x 10 ⁵ Pa

ثابت گاز جهانی (R) = 8.315 ژول/مول e .Kelvin

مورد نظر : حجم گازها (V)

راه حل :

معادله قانون گاز ایده‌آل (بر حسب تعداد مول، n)

حجم 2 مول گاز 44.8 لیتر است.

حجم 1 مول گاز 45.4 لیتر / 2 = 22.4 لیتر است.

حجم 1 مول از هر گازی 22.4 لیتر است.

[irp]

۳. ۴ لیتر گاز اکسیژن در یک ظرف دربسته، دمای ۲۷ درجه سانتیگراد و فشار ۲ اتمسفر (۱ اتمسفر = ۱۰۵ پاسکال) دارد. ثابت جهانی گازها (R) = ۸.۳۱۴ ژول بر مول ^e₂.K₂ و ^عدد آووگادرو ⁽ N₂A ) ₌ ۶.۰۲ × ^۱۰۲۳ مولکول بر مول e₂ است . تعداد مولکول‌های گازهای اکسیژن در ظرف چقدر است؟

شناخته شده:

حجم گازها (V) = 4 لیتر = 4 دسی‌متر ^مکعب = 4 × 10 ^{^-3} متر ^مکعب

دمای گازها (T) = 27 ^درجه سانتیگراد = 27 + 273 = 300 کلوین

فشار گازها (P) = 2 اتمسفر = 2 x 10 ⁵ Pa

ثابت جهانی گازها (R) = 8.314 J.mol e ⁻¹ .K ⁻¹

عدد آووگادرو (N _A ) = 6.02 x 10^ ²³

مورد نظر : مولکول‌های گازهای اکسیژن در ظرف (N) کدامند؟

راه حل :

در 1 مول گاز اکسیژن، 1.93 x 10^ ²³ مولکول اکسیژن وجود دارد.

[irp]

۴. ظرفی حاوی گاز نئون (Ne، جرم اتمی = 20 u) در دما و فشار استاندارد (STP ) حجمی برابر با 2 متر ^مکعب دارد . جرم گاز نئون را تعیین کنید!

شناخته شده:

جرم اتمی نئون = 20 گرم بر مول e = 0,02 کیلوگرم بر مول e

دمای استاندارد (T) = 0 ^درجه سانتیگراد = 273 کلوین

فشار استاندارد (P) = 1 اتمسفر = 1.013 x 10 ⁵ پاسکال

حجم (V) = 2 متر ^مکعب

مورد نظر : جرم (متر) گاز نئون

راه حل :

در دما و فشار استاندارد (STP)، ۱ مولe از هرگونه گاز, شامل گاز نئون, حجم داشته باشد 22.4 لیتریs = ۱ دسی‌متر³ = 0.0448 متر³.

در حجم 2 متر ^مکعب ، 44.6 مول گاز نئون وجود دارد.

جرم اتمی نسبی گاز نئون 20 گرم بر مول است.

این یعنی در ۱ مول، ۲۰ گرم یا ۰.۰۲ کیلوگرم گاز نئون وجود دارد. از آنجایی که در ۱ مول، ۰.۰۲ کیلوگرم گاز نئون وجود دارد، در ۴۴.۶ مول، ۴۴.۶ مول × ۰.۰۲ کیلوگرم بر مول = ۰.۸۹۲ کیلوگرم = ۸۹۲ گرم گاز نئون وجود دارد.

ادامه مطلب

۱. گازهای موجود در ابتدا فشار P و دمای T دارند . گاز تحت فرآیند ایزوکوریک قرار می‌گیرد به طوری که فشار نهایی ۴ برابر فشار اولیه می‌شود. دمای نهایی گاز چقدر است؟

شناخته شده:

فشار اولیه (P1 ₎ = P

فشار نهایی (P2 ₎ = 4P

دمای اولیه (T1 ₎ = T

مورد نظر: دمای نهایی ( _T2 )

راه حل :

فرمول قانون گی-لوساک :

دمای نهایی 4 برابر دمای اولیه می‌شود.

[irp]

۲. در یک ظرف دربسته، گازهای ایده‌آل در ابتدا دمای ۲۷ ^درجه سانتیگراد دارند. اگر فشار نهایی ۲ برابر فشار اولیه شود، دمای نهایی چقدر است؟

شناخته شده:

فشار اولیه (P1 ₎ = P

فشار نهایی (P2 ₎ = 2P

دمای اولیه (T1 ₎ = 27 ^درجه سانتیگراد + 273 = 300 کلوین

مورد نظر: دمای نهایی ( _T2 )

راه حل :

[irp]

۳. یک تایر در دمای ۲۷ درجه سانتیگراد تا فشار گیج ۲ اتمسفر پر شده است. پس از رانندگی، دمای درون تایر به ۴۷ درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد. اکنون فشار درون تایر چقدر است؟

شناخته شده:

فشار اتمسفر = 1 اتمسفر = 1 × 10 ^{^5} پاسکال

فشار اولیه گیج = 2 اتمسفر = 2 x 10 ⁵ Pa

فشار مطلق اولیه (P1 ₎ = 1 اتمسفر + 2 اتمسفر = 3 اتمسفر = 3 x ¹⁰⁵ پاسکال

دمای اولیه (T1 ₎ = 27 ^درجه سانتیگراد + 273 = 300 کلوین

دمای نهایی (T1 ₎ = 47 ^درجه سانتیگراد + 273 = 320 کلوین

مورد نظر: دمای نهایی اندازه‌گیری شده

راه حل :

فشار نهایی گیج = فشار مطلق نهایی – فشار اتمسفر

فشار نهایی گیج = ۳.۲ اتمسفر – ۱ اتمسفر

فشار نهایی گیج = ۲.۲ اتمسفر

ادامه مطلب

۱. در یک ظرف دربسته، گاز منبسط می‌شود به طوری که حجم نهایی ۳ برابر حجم اولیه می‌شود (V = حجم اولیه، T = دمای اولیه ). دمای نهایی چقدر است؟

شناخته شده:

حجم اولیه (V1 ₎ = V

حجم نهایی (V^ ₂ ) = 3V

دمای اولیه (T1 ₎ = T

مورد نظر: دمای نهایی ( _T2 )

راه حل :

فرمول قانون چارلز :

دمای نهایی گازها 3 برابر دمای اولیه می‌شود.

[irp]

۲. من گازهایی را در ابتدا در نظر می‌گیرم که حجم V و دمای T دارند. اگر گاز فرآیند ایزوباریک را طی کند به طوری که دما ۲ برابر دمای اولیه شود، حجم نهایی گازها ... است.

شناخته شده:

حجم اولیه (V1 ₎ = V

دمای اولیه (T1 ₎ = T

دمای نهایی (T2 ₎ = 2T

مورد نیاز: جلد پایانی (جلد _دوم )

راه حل :

حجم نهایی گازها 2 برابر حجم اولیه می‌شود.

[irp]

۳. در یک ظرف دربسته، گازهای ایده‌آل در ابتدا حجم ۲ لیتر و دمای ۲۷ درجه سانتیگراد دارند. ^اگر حجم نهایی گازها ۳ لیتر شود، دمای نهایی ...

شناخته شده:

حجم اولیه (V ₁ ) = 2 لیتر = 2 دسی‌متر ^مکعب = 2 × ^10-3 متر ^مکعب

حجم نهایی (V2 ₎ = 3 لیتر = 3 دسی‌متر ^مکعب = 3 × ^10-3 متر ^مکعب

دمای اولیه (T1 ₎ = 27 ^درجه سانتیگراد + 273 = 300 کلوین

مورد نظر: دمای نهایی ( _T2 )

راه حل :

دمای نهایی ۱۷۷ ^درجه سانتیگراد یا ۱۷۷ + ۲۷۳ = ۴۵۰ کلوین است.

ادامه مطلب

۱. برخی از گازهای ایده‌آل در ابتدا فشار P و حجم V دارند. اگر گاز تحت فرآیند ایزوترمال قرار گیرد به طوری که فشار نهایی ۴ برابر فشار اولیه شود، حجم نهایی گاز ...

شناخته شده:

فشار اولیه (P1 ₎ = P

فشار نهایی (P2 ₎ = 4P

حجم اولیه ( _V1 ) = V

مورد نظر: جلد آخر (جلد _دوم )

راه حل :

فرمول قانون بویل :

PV = ثابت

پ _۱ و پ _۱ = پ _۲ و پ _۲

(P)(V) = (4P)( _V2 )

V = 4 V ₂

V2 = V / 4 = ¼ _V

حجم نهایی گازها ¼ برابر حجم اولیه است.

[irp]

۲. در یک ظرف دربسته، گاز منبسط می‌شود به طوری که حجم نهایی ۲ برابر حجم اولیه می‌شود (V = حجم اولیه، P = فشار اولیه). فشار نهایی گازها ...

شناخته شده:

فشار اولیه (P1 ₎ = P

حجم اولیه ( _V1 ) = V

حجم نهایی (V^ ₂ ) = 2V

مورد نظر : فشار نهایی (P ₂ )

راه حل :

پ _۱ و پ _۱ = پ _۲ و پ _۲

PV = P2 ( _2V )

پ = پ _۲ (۲)

پ _۲ = پ / ۲ = ½ پ

فشار گاز ½ برابر فشار اولیه می‌شود.

[irp]

۳. در یک ظرف دربسته، گازهایی با فشار ۲ اتمسفر و حجم ۱ لیتر وجود دارند. اگر فشار گاز ۴ اتمسفر شود، حجم گاز ... می‌شود.

شناخته شده:

فشار اولیه (P1 ₎ = 2 اتمسفر = 2 × ¹⁰⁵ پاسکال

فشار نهایی (P2 ₎ = 4 اتمسفر = 4 × ¹⁰⁵ پاسکال

حجم اولیه (V ₁ ) = 1 لیتر = 1 دسی‌متر ^مکعب = 1 × ^10-3 متر ^مکعب

مورد نظر : جلد پایانی (جلد _دوم )

راه حل :

پ _۱ و پ _۱ = پ _۲ و پ _۲

( ۲ × ۱۰^ ^۵ )(۱ × ۱۰^ ^{۵ -۳} ) = (۴ × ۱۰^ ^۵ ) V _^۲

( 1)(1 x 10 ^-3 ) = (2) V ₂

۱ × ۱۰ ^-۳ = (۲) V _۲

V2 = ½ ^x ₁₀ -3

V ₂ = 0.5 x 10 ^-3 متر ^مکعب = 0.5 دسی متر ^مکعب = 0.5 لیتر بر ثانیه

ادامه مطلب

۱. سه خازن، C1 ₌ 2 μF، C2 ₌ 4 μF، C3 ₌ 4 μF، به صورت سری و موازی به هم متصل شده‌اند . ظرفیت یک خازن را که همان اثر مجموع خازن‌ها را داشته باشد، تعیین کنید.

شناخته شده:

خازن C1 = 2 میکروفاراد_​

خازن _C2 = 4 میکروفاراد

خازن _C3 = 4 میکروفاراد

مورد نظر: ظرفیت معادل (C)

راه حل :

خازن‌های C2 _و C3 به _صورت موازی متصل شده‌اند. ظرفیت معادل:

C _P = C ₂ + C ₃ = 4 + 4 = 8 μ F

خازن‌های C1 و _{Cp به} صورت سری به هم متصل شده‌اند. ظرفیت معادل:

۱/C = ۱/C _۱ + ۱/ C _P = ۱/۲ + ۱/۸ = ۴/۸ + ۱/۸ = ۵/۸

C = 8/5 میکروفاراد

[irp]

۲. پنج خازن، C1 ₌ 2 μF، C2 ₌ 4 μF، C3 ₌ 6 μF، _C4 = 5 μF، C5 ₌ 10 μF، به صورت سری و موازی متصل شده‌اند. ظرفیت یک خازن واحد را که همان اثر ترکیب را داشته باشد، تعیین کنید.

شناخته شده:

خازن C₁ = 2 μF

خازن _C2 = 4 میکروفاراد

خازن _C3 = 6 میکروفاراد

خازن _C4 = 5 میکروفاراد

خازن _C5 = 10 میکروفاراد

مورد نظر: ظرفیت معادل (C)

راه حل :

خازن‌های C2 _و C3 به _صورت موازی متصل شده‌اند. ظرفیت معادل:

سی پی = سی _{۲ +} سی _۳

سی پی = ۴ + _۶

CP ₌ 10 میکروفاراد​

خازن‌های C1 ، _{C1P ،} C4 و C5 _{به صورت} سری به هم متصل شده‌اند. ظرفیت معادل:

۱/C = ۱/C _۱ + ۱/ C _P + ۱/ C _۴ + ۱/ C _۵

۱/سی = ۱/۲ + ۱/۱۰ + ۱/۵ + ۱/۱۰

۱/سی = ۵/۱۰ + ۱/۱۰ + ۲/۱۰ + ۱/۱۰

۱/سی = ۹/۱۰

C = 10/9 میکروفاراد

[irp]

3 سی₁ = 3 μF، C₂ = 4 μاف و C₃ = 3 μF، به صورت سری و موازی به هم متصل شده‌اند. رابطه زیر را تعیین کنید. انرژی الکتریکی در مدارات.

شناخته شده:

خازن C₁ = 3 μF

خازن _C2 = 4 میکروفاراد

خازن _C3 = 3 میکروفاراد​

مورد نظر: ظرفیت معادل (C)

راه حل :

خازن‌های C2 _و C3 به _صورت موازی متصل شده‌اند. ظرفیت معادل:

سی پی = سی _{۲ +} سی _۳

سی پی = ۴ ₊ ۳

CP ₌ 7 میکروفاراد​

خازن‌های C1 و C1P _{به صورت سری به} هم متصل شده‌اند. ظرفیت معادل:

۱/سی = ۱/سی _۱ + ۱/ سی _پی

۱/سی = ۱/۲ + ۱/۱۰

۱/سی = ۷/۲۱ + ۳/۲۱

۱/سی = ۱۰/۲۱

سی = ۸/۵

C = 2.1 میکروفاراد

C = 2.1 x 10 ^-6 F

انرژی الکتریکی در مدارها:

E = ½ CV ²

E = ½ ( 2.1 x 10 ^-6 )(12 ² )

E = ½ (2.1 x 10 ^-6 )(144)

E = (2.1 x 10 ^-6 )(72)

E = 151.2 x 10 ^-6 ژول

E = 1.5 x 10 ^-4 ژول

ادامه مطلب

۱. چهار خازن، C1 ₌ 2 μF، C2 ₌ 1 μF، C3 ₌ 3 μF، C4 _{= 4 μF، به صورت} سری به هم متصل شده‌اند . ظرفیت یک خازن واحد را که همان اثر مجموع خازن‌ها را داشته باشد، تعیین کنید.

شناخته شده:

خازن _C1 = 2 میکروفاراد

خازن _C2 = 1 میکروفاراد

خازن _C3 = 3 میکروفاراد

خازن _C3 = 4 میکروفاراد

مورد نظر: ظرفیت معادل

راه حل :

ظرفیت معادل:

۱/C = ۱/C _۱ + ۱/C _۲ + ۱/C _۳ + ۱/C _۴

۱/سی = ۶/۱۲ + ۱۲/۱۲ + ۴/۱۲ + ۳/۱۲

۱/سی = ۶/۱۲ + ۱۲/۱۲ + ۴/۱۲ + ۳/۱۲

۱/سی = ۲۵/۱۲

ج = ۱۲/۲۵

سی = ۰.۴۸

ظرفیت معادل کل ترکیب 0.48 میکروفاراد است.

[irp]

۲. اگر اختلاف پتانسیل بین P و Q برابر با ۱۲ ولت باشد ، بار خازن C1 را تعیین کنید _…

شناخته شده:

خازن C1 ₌ 1 0 μ F = 1 0 x 10 ^-6 F

خازن C2 ₌ 2 0 μ F = 2 0 x 10 ^-6 F

اختلاف پتانسیل (V) = 12 ولت

مورد نظر: بار خازن _C1 ( _Q1 )

راه حل :

ظرفیت معادل:

۱/C = ۱/C _۱ + ۱/ C _۲

۱/سی = ۱/۱۰ + ۱/۲۰ = ۲/۲۰ + ۱/۲۰ = ۳/۲۰

C = 20/3 μ F = (20/3) x 10 ^-6 F

بار الکتریکی روی خازن معادل:

Q = (C)(V) = (20/3)(12 )( ^10-6 ) = 80 x ^10-6 C

Q = 80 میکروکولوم

خازن‌ها به صورت سری به هم متصل شده‌اند به طوری که بار الکتریکی روی خازن‌های معادل = بار الکتریکی روی خازن _C1 = بار الکتریکی روی خازن C2_.

بار الکتریکی روی خازن C1 _{برابر با 80} میکروکولوم است.

[irp]

۳. دو خازن، C1 ₌ 2 μF و C2 ₌ 4 μF، به صورت سری به هم متصل شده‌اند. خازن‌ها باردار هستند. اختلاف پتانسیل روی خازن C1 _برابر با ۲ ولت است. بار الکتریکی روی خازن C2 _برابر با…

شناخته شده:

C apac itor C ₁ = 2 μ F = 2 x 10 ^-6 F

C apac itor C ₂ = 4 μ F = 4 x 10 ^-6 F

اختلاف پتانسیل روی خازن C1 (V1 ₎ = 2 _ولت

مورد نظر : بار الکتریکی روی خازن C2_.

راه حل :

بار الکتریکی روی خازن C1 _:

Q ₁ = C ₁ V ₁ = (2 x 10 ^-6 )(2) = 4 x 10 ^-6 C

Q ₁ = 4 میکروکولون

خازن‌ها به صورت سری به هم متصل شده‌اند به طوری که بار الکتریکی روی خازن C1 _برابر است با بار الکتریکی روی خازن C2_.

بار خازن C2 _برابر با 4 میکروکولوم است.

ادامه مطلب

۱. چهار خازن ، C1 ₌ 2 μF، C2 ₌ 1 μF، C3 ₌ 3 μF، C4 ₌ 4 μF، به صورت موازی متصل شده‌اند. ظرفیت یک خازن واحد را که همان اثر مجموع خازن‌ها را داشته باشد، تعیین کنید.

شناخته شده:

خازن C1 = 2 میکروفاراد_​

خازن C2 = 1 میکروفاراد_​

خازن C3 = 3 میکروفاراد_​

خازن C3 = 4 میکروفاراد_​

مورد نظر: ظرفیت معادل

راه حل :

ظرفیت معادل:

سی = سی _۱ + سی _۲ + سی _۳

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

ظرفیت معادل کل ترکیب 9 میکروفاراد است.

[irp]

۲. اگر اختلاف پتانسیل بین نقاط A و B برابر با ۹ ولت باشد _، بار خازن C2 را تعیین کنید …

شناخته شده:

C apac itor C ₁ = 20 μ F = 20 x 10 ^-6 F

C apac itor C ₂ = 30 μ F = 30 x 10 ^-6 F

اختلاف پتانسیل بین نقاط A و B (V _AB ) = 9 ولت

مورد نظر : بار خازن C2 ( _{Q2 )}

راه حل :

اختلاف پتانسیل:

خازن‌ها به صورت موازی متصل شده‌اند به طوری که اختلاف پتانسیل بین A و B (V _AB ) برابر است با اختلاف پتانسیل روی خازن C1 ₍ V1 ₎ برابر است با اختلاف پتانسیل روی خازن C2 ₍ V2 ₎ برابر است با 9 ولت.

بار الکتریکی روی خازن C2 _:

Q2 = C2V2 ₌ (30 x 10 ^-6 ₎ ( ₉ ) = 270 x 10 ^-6 C

Q ₂ = 270 میکروکولون

بار الکتریکی روی خازن C2 برابر با 270 میکروکولوم است_.

[irp]

۳. سه خازن، C1 ₌ 4 μF، _C2 = 2 μF، C3 ₌ 3 μF، به صورت موازی متصل شده‌اند. خازن‌ها شارژ شده‌اند. اختلاف پتانسیل روی خازن C2 _برابر با ۴ ولت است. تعیین کنید.

(الف) بار الکتریکی روی خازن‌های _C1 ، _C2 و _C3

(ب) بار الکتریکی روی خازن معادل کل ترکیب

شناخته شده:

C apac itor C ₁ = 4 μ F = 4 x 10 ^-6 F

خازن C2 = 2 _μF = 2 x 10 ^-6 F

خازن C3 = 3 _μF = 3 x 10 ^-6 F

اختلاف پتانسیل روی خازن C2 (V2 ₎ = 4 _ولت

مورد نظر : بار الکتریکی روی خازن C3 ( _{Q3 )}

راه حل :

(الف) _بار الکتریکی روی خازن C3

اختلاف پتانسیل روی خازن C3 _:

خازن‌ها به صورت موازی به هم متصل می‌شوند به طوری که اختلاف پتانسیل روی خازن C₃ (V₃) = اختلاف پتانسیل روی خازن C₂ (V₂) = اختلاف پتانسیل روی خازن C₁ (V₁) = اختلاف پتانسیل روی خازن معادل (ولت) = ۱۲ ولت

بار الکتریکی روی خازن C1 _:

Q1 ₌ C1 _V1 = (4 x 10 _-6 ⁾ ( 4) = 16 x 10 ^-6 C

Q1 = 16 میکروکولون_​

بار الکتریکی روی خازن C2 _:

Q2 ₌ C2 _V2 = (2 x 10 _-6 ⁾ ( 4) = 8 x 10 ^-6 C

Q2 = 8 میکروکولون_​

بار الکتریکی روی خازن C3 _:

Q3 ₌ C3 _V3 = (3 x 10 _-6 ⁾ ( 4) = 12 x 10 ^-6 C

Q ₃ = 12 میکروکولون

(ب) بار الکتریکی روی خازن معادل

سوال = سوال _۱ + سوال _۲ + سوال _۳

Q = 16 μ C + 8 μ C + 12 μ C = 36 μ C

راه حل جایگزین:

ظرفیت معادل:

سی = سی _۱ + سی _۲ + سی _۳

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

C = 9 x 10 ^-6 F

اختلاف پتانسیل روی خازن معادل:

V ₁ = V ₂ = V ₃ = V = 4 ولت

بار الکتریکی روی خازن معادل:

Q = CV = (9 x 10 ^-6 )(4) = 36 x 10 ^-6 C

Q = 36 میکروکولوم

ادامه مطلب