Конденсатордук чынжырлардагы электр энергиясы – көйгөйлөр жана аларды чечүү жолдору

Конденсатордук чынжырлардагы электр энергиясы – көйгөйлөр жана аларды чечүү жолдору

1. Төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөн чынжырдагы электр энергиясын аныктаңыз (1 µF = 10 -6 F)

Белгилүү:

Capacitor 1 (C1) = 3 мкФ Конденсатор чынжырларындагы электр энергиясы – көйгөйлөр жана аларды чечүү жолдору 1

2-конденсатор (C2 ) = 1 мкФ

3-конденсатор (C3 ) = 2 мкФ

4-конденсатор (C4 ) = 6 мкФ

5-конденсатор (C5 ) = 4 мкФ

Электр чыңалуу (В) = 5 вольт

Издөө: Чынжырдагы электр энергиясы

Чечим:

Эквиваленттүү конденсатор:

2-конденсатор жана 3-конденсатор параллель туташтырылган . Эквиваленттүү конденсатор:

C A = C 2 + C 3 = 1 + 2 = 3 µF

1-конденсатор, А конденсатору жана 4-конденсатор удаалаш туташтырылган . Эквиваленттүү 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 µF

B конденсатору жана 5-конденсатор параллель туташтырылган. Эквиваленттүү конденсатор:

C = C B + C 5 = 6/5 + 4 = 6/5 + 16/4 = 24/20 + 80/20 = 104/20 = 5.2 µF

C = 5.2 x 10 -6 Фарад

Чынжырдагы 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. Төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөн конденсатор чынжырларындагы электр энергиясын аныктаңыз (1 µF = 10 -6 F)

Белгилүү:

1-конденсатор (C)1) = 4 мкФ Конденсатор чынжырларындагы электр энергиясы – көйгөйлөр жана аларды чечүү жолдору 2

2-конденсатор (C2 ) = 6 мкФ

3-конденсатор (C3 ) = 12 мкФ

4-конденсатор (C4 ) = 2 мкФ

5-конденсатор (C5 ) = 2 мкФ

Электр чыңалуу (В) = 40 вольт

Издөө: Чынжырдагы электр энергиясы

Чечим:

Эквиваленттүү конденсатор:

1-конденсатор, 2-конденсатор жана 3-конденсатор удаалаш туташтырылган. Эквиваленттүү 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

CA = 12/6 = 2 µF

4-конденсатор жана 5-конденсатор удаалаш туташтырылган. Эквиваленттүү конденсатор:

1/C B = 1/C 4 + 1/C 5 = 1/2 + 1/2 = 2/2

C B = 2/2 = 1 µF

А конденсатору жана В конденсатору параллель туташтырылган. Эквиваленттүү конденсатор:

C = C A + C B = 2 + 1 = 3 µF

C = 3 x 10 -6 Фарад

Чынжырдагы 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. Төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөн электр чынжырында сакталган энергияны аныктаңыз.

Белгилүү:

1-конденсатор (C)1) = 4 F Конденсатор чынжырларындагы электр энергиясы – көйгөйлөр жана аларды чечүү жолдору 3

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 чыңалуу (В) = 12 вольт

Издөө: Чынжырдагы электр энергиясы

Чечим:

Эквиваленттүү конденсатор:

1-конденсатор, 2-конденсатор жана 3-конденсатор параллель туташтырылган. Эквиваленттүү конденсатор:

C A = C 1 + C 2 + C 3 = 4 + 4 + 4 = 12 F

4-конденсатор жана 5-конденсатор параллель туташтырылган. Эквиваленттүү конденсатор:

C B = C 4 + C 5 = 4 + 2 = 6 F

А конденсатору жана В конденсатору удаалаш туташтырылган. Эквиваленттүү конденсатор:

1/C = 1/C A + 1/C B = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12

C = 12/3 = 4 Фарад

Чынжырдагы электр энергиясы:

E = ½ CV 2 = ½ (4)(12 2 ) = (2)(144)

E = 288 Джоуль

1. Суроо: Конденсатордо энергия кантип сакталат?

Жооп: Конденсатордогу энергия анын пластиналарынын ортосундагы электр талаасында сакталат. Конденсаторго чыңалуу берилгенде, бир пластинада оң заряддар, ал эми карама-каршы пластинада терс заряддар топтолуп, электр талаасын пайда кылат.

2. Суроо: Конденсатордо сакталган энергиянын формуласы кандай?

Жооп: Конденсатордо сакталган энергия (U) төмөнкү формула менен берилет: �=12��2 мында C - сыйымдуулук, ал эми V - конденсатордун чыңалуусунун мааниси.

3. Суроо: Чыңалуу эки эсе көбөйгөндө конденсатордо сакталган энергия эмне болот?

Жооп: Энергия чыңалуу квадратына (V^2) пропорционалдуу болгондуктан, чыңалуу эки эсе көбөйгөндө, энергия төрт эсе көбөйөт.

4. Суроо: Эмне үчүн заряддалган конденсатор чыңалуу булагынан ажыратылган болсо да кооптуу болушу мүмкүн?

Жооп: Заряддалган конденсатор чыңалуу булагынан ажыратылган учурда да сакталган энергиясын сактап кала алат. Эгерде өткөргүч (же адам) терминалдарга тийип кетсе, сакталган энергия тез бөлүнүп чыгып, зыян келтириши мүмкүн.

5. Суроо: Эгерде чыңалууну туруктуу кармап турганда сыйымдуулук эки эсеге азайтылса, конденсатордо сакталган энергия кандайча өзгөрөт?

Жооп: Эгерде сыйымдуулук эки эсеге азайып, чыңалуу туруктуу бойдон калса, сакталган энергия да эки эсеге азаят, анткени энергия сыйымдуулукка түз пропорционалдуу.

6. Суроо: Диэлектриктик материал конденсатордо кандай ролду ойнойт?

Жооп: Диэлектрик материал пластиналардын ортосундагы эффективдүү электр талаасын азайтуу менен конденсатордун сыйымдуулугун жогорулатат жана ошондой эле пластиналардын ортосундагы заряддын өткөрүлүшүнө жол бербейт.

7. Суроо: Удаалаш туташтырылган конденсатор чынжырында жалпы сыйымдуулук жеке сыйымдуулуктарга кандай салыштырылат?

Жооп: Удаалаш туташтырууда жалпы сыйымдуулуктун тескери мааниси (1/C_жалпы) жеке сыйымдуулуктардын тескери маанилеринин суммасы болуп саналат. Бул удаалаш туташтыруудагы жалпы сыйымдуулук ар дайым удаалаш туташтыруудагы эң кичине сыйымдуулуктан аз экенин билдирет.

8. Суроо: Параллель туташтырылган конденсаторлор үчүн жалпы сыйымдуулук кантип эсептелет?

Жооп: Параллель туташтырылган конденсаторлор үчүн жалпы сыйымдуулук жеке сыйымдуулуктардын суммасы болуп саналат.

9. Суроо: Эмне үчүн конденсатор туруктуу токту (ТК) тосуп, бирок өзгөрмө токтун (ӨТ) өтүшүнө жол берет?

Жооп: Конденсатор туруктуу токту бөгөттөйт, анткени ал толук заряддалгандан кийин, андан ары ток өтпөйт. Бирок, өзгөрмө ток менен чыңалуу тынымсыз өзгөрүп турат, бул конденсатордун заряддалышына жана разряддалышына алып келет, бул натыйжалуу токтун агышына шарт түзөт.

10. Суроо: Эгерде конденсатор батареяга туташтырылып, андан кийин толук заряддалганга чейин ажыратылса, анын чыңалуусуна эмне болот?

Жооп: Конденсатор ажыратылган учурдагы чыңалуусун сактап калат жана кубат булагына кайра туташтырылмайынча андан ары заряддалбайт.