Конденсатор тізбектеріндегі электр энергиясы – мәселелер және шешімдер
1. Төмендегі суретте көрсетілген тізбектегі электр энергиясын анықтаңыз (1 мкФ = 10 -6 Ф)
Белгілі:
Конденсатор 1 (C1) = 3 мкФ 
2-конденсатор (C2 ) = 1 мкФ
3-конденсатор (C3 ) = 2 мкФ
4-конденсатор (C4 ) = 6 мкФ
5-конденсатор (C5 ) = 4 мкФ
Электр кернеуі (В) = 5 вольт
Қажеттілік: Тізбектердегі электр энергиясы
Шешімі:
Балама конденсатор:
2-конденсатор және 3-конденсатор параллель қосылған . Балама конденсатор:
C A = C 2 + C 3 = 1 + 2 = 3 мкФ
1-конденсатор, А конденсаторы және 4-конденсатор тізбектей жалғанған . Балама конденсатор:
1/C B = 1/C 1 + 1/C A + 1/C 4 = 1/3 + 1/3 + 1/6 = 2/6 + 2/6 + 1/6 = 5/6
C B = 6/5 мкФ
B конденсаторы мен 5 конденсаторы параллель қосылған. Балама конденсатор:
C = C B + C 5 = 6/5 + 4 = 6/5 + 16/4 = 24/20 + 80/20 = 104/20 = 5.2 мкФ
C = 5.2 x 10 -6 Фарад
Тізбектегі электр энергиясы:
E = ½ CV 2 = ½ (5.2 x 10 -6 )(5 2 ) = (2.6 x 10 -6 )(25)
E = 65 x 10 -6 Джоуль
2. Төмендегі суретте көрсетілген конденсатор тізбектеріндегі электр энергиясын анықтаңыз (1 µF = 10 -6 F)
Белгілі:
1-конденсатор (C)1) = 4 мкФ 
2-конденсатор (C2 ) = 6 мкФ
3-конденсатор (C3 ) = 12 мкФ
4-конденсатор (C4 ) = 2 мкФ
5-конденсатор (C5 ) = 2 мкФ
Электр кернеуі (В) = 40 вольт
Қажеттілік: Тізбектердегі электр энергиясы
Шешімі:
Балама конденсатор:
1-конденсатор, 2-конденсатор және 3-конденсатор тізбектей жалғанған. Балама конденсатор:
1/C A = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3 = 1/4 + 1/6 + 1/12 = 3/12 + 2/12 + 1/12 = 6/12
C A = 12/6 = 2 мкФ
4-конденсатор және 5-конденсатор тізбектей жалғанған. Балама конденсатор:
1/C B = 1/C 4 + 1/C 5 = 1/2 + 1/2 = 2/2
C B = 2/2 = 1 мкФ
А конденсаторы және В конденсаторы параллель қосылған. Балама конденсатор:
C = C A + C B = 2 + 1 = 3 мкФ
C = 3 x 10 -6 Фарад
Тізбектердегі электр энергиясы:
E = ½ CV 2 = ½ (3 x 10 -6 )(40 2 ) = (1.5 x 10 -6 )(1600)
E = 2400 x 10 -6 = 2.4 x 10 -3 Джоуль
3. Төмендегі суретте көрсетілген электр тізбегінде сақталған энергияны анықтаңыз.
Белгілі:
1-конденсатор (C)1) = 4 F 
2-конденсатор (C 2 ) = 4 F
3-конденсатор (C 3 ) = 4 F
4-конденсатор (C 4 ) = 4 F
5-конденсатор (C 5 ) = 2 F
Электр кернеуі (В) = 12 вольт
Қажеттілік: Тізбектердегі электр энергиясы
Шешімі:
Балама конденсатор:
1-конденсатор, 2-конденсатор және 3-конденсатор параллель қосылған. Балама конденсатор:
C A = C 1 + C 2 + C 3 = 4 + 4 + 4 = 12 F
4-конденсатор және 5-конденсатор параллель қосылған. Балама конденсатор:
C B = C 4 + C 5 = 4 + 2 = 6 F
А конденсаторы мен В конденсаторы тізбектей жалғанған. Балама конденсатор:
1/C = 1/C A + 1/C B = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C = 12/3 = 4 Фарад
Тізбектердегі электр энергиясы:
E = ½ CV 2 = ½ (4)(12 2 ) = (2)(144)
E = 288 Джоуль
1. Сұрақ: Конденсаторда энергия қалай сақталады?
Жауап: Конденсатордағы энергия оның пластиналары арасындағы электр өрісінде сақталады. Конденсаторға кернеу берілгенде, бір пластинада оң зарядтар, ал қарама-қарсы пластинада теріс зарядтар жиналып, электр өрісін тудырады.
2. Сұрақ: Конденсаторда сақталған энергияның формуласы қандай?
Жауабы: Конденсаторда сақталған энергия (U) келесідей өрнектеледі: �=12��2 мұндағы C - сыйымдылық, ал V - конденсатордағы кернеу.
3. Сұрақ: Кернеу екі еселенгенде конденсаторда сақталған энергиямен не болады?
Жауабы: Энергия кернеудің квадратына (V^2) пропорционал болғандықтан, кернеу екі еселенгенде, энергия төрт есе артады.
4. Сұрақ: Зарядталған конденсатор кернеу көзінен ажыратылған болса да, неге қауіпті болуы мүмкін?
Жауап: Зарядталған конденсатор кернеу көзінен ажыратылған кезде де жинақталған энергиясын сақтай алады. Егер өткізгіш (немесе адам) терминалдарға тиіп кетсе, жинақталған энергия тез босатылып, зиян келтіруі мүмкін.
5. Сұрақ: Кернеу тұрақты болып қалғанда сыйымдылықты екі есе азайтса, конденсаторда сақталған энергия қалай өзгереді?
Жауап: Егер сыйымдылық екі есе азайып, кернеу тұрақты болып қалса, сақталған энергия да екі есе азаяды, себебі энергия сыйымдылыққа тура пропорционалды.
6. Сұрақ: Диэлектрлік материал конденсаторда қандай рөл атқарады?
Жауап: Диэлектрлік материал пластиналар арасындағы тиімді электр өрісін азайту арқылы конденсатордың сыйымдылығын арттырады, сонымен қатар пластиналар арасындағы заряд өткізгіштігін болдырмайды.
7. Сұрақ: Тізбектей қосылған конденсатор тізбегінде жалпы сыйымдылық жеке сыйымдылықтармен қалай салыстырылады?
Жауап: Тізбектей жалғанған кезде жалпы сыйымдылықтың кері мәні (1/C_жалпы) жеке сыйымдылықтардың кері мәндерінің қосындысына тең. Бұл тізбектей жалғанған конфигурациядағы жалпы сыйымдылық әрқашан тізбектегі ең кіші сыйымдылықтан аз екенін білдіреді.
8. Сұрақ: Параллель қосылған конденсаторлар үшін жалпы сыйымдылық қалай есептеледі?
Жауабы: Параллель қосылған конденсаторлар үшін жалпы сыйымдылық жеке сыйымдылықтардың қосындысына тең.
9. Сұрақ: Неліктен конденсатор тұрақты токты (ТТ) блоктайды, бірақ айнымалы токтың (АЙТ) өтуіне мүмкіндік береді?
Жауап: Конденсатор тұрақты токты блоктайды, себебі ол толық зарядталғаннан кейін басқа ток ағып кете алмайды. Дегенмен, айнымалы ток кезінде кернеу үздіксіз өзгеріп отырады, бұл конденсатордың зарядталуына және разрядталуына әкеледі, бұл тиімді ток ағып кетуіне мүмкіндік береді.
10. Сұрақ: Егер конденсатор батареяға қосылып, толық зарядталмай тұрып ажыратылса, оның кернеуі не болады?
Жауап: Конденсатор ажыратылған кездегі кернеуін сақтайды және қуат көзіне қайта қосылмайынша одан әрі зарядталмайды.
