Pirmojo termodinamikos dėsnio taikymas kai kuriuose termodinaminiuose procesuose (izobarinis, izoterminis, izochorinis)

30 Pirmojo termodinamikos dėsnio taikymas kai kuriuose termodinaminiuose procesuose (izobarinis Izoterminis Izochorinis) 1. Žemiau pateiktame grafike parodytas termodinaminis ciklas, kurį patiria dujos. Dujų atliekamas darbas procese ABCD yra… Žinomas: Slėgis 1 (P1) = 2 x 105⁻¹ Pa Slėgis 2 (P2) = 4 x 105⁻¹… Skaityti daugiau

Pirmasis termodinamikos dėsnis – problemos ir sprendimai

30 Pirmasis termodinamikos dėsnis – uždaviniai ir sprendimai 1. Į sistemą pridedama 3000 J šilumos, o sistema atlieka 2500 J darbo. Koks yra sistemos vidinės energijos pokytis? Žinoma: Šiluma (Q) = +3000 džaulių Darbas (W) = +2500 džaulių Norimas: pokytis... Skaityti daugiau

Dujų kinetinė teorija – problemos ir sprendimai

1. Uždarame inde esančios dujos, kurių pradinis tūris yra V, o slėgis P. Jei galutinis slėgis yra 4P, o tūris išlieka pastovus, koks yra pradinės kinetinės energijos santykis su galutine kinetine energija?

Žinomas:

Pradinis slėgis (P1 ) = P

Galutinis slėgis (P² ) = 4P

Pradinis tūris ( V1 ) = V

Galutinis tūris ( V2 ) = V

Ieškoma: pradinės ir galutinės kinetinės energijos santykio ( KE1 : KE2 )

sprendimas:

Idealių dujų slėgio (P), tūrio (V) ir kinetinės energijos (KE) santykis :

Dujų kinetinė teorija - uždaviniai ir sprendimai 18

Pradinės kinetinės energijos ir galutinės kinetinės energijos santykis:

Dujų kinetinė teorija - uždaviniai ir sprendimai 19

[irp]

2. Kokia yra vidutinė molekulių transliacijos kinetinė energija idealiose dujose 57 ° C temperatūroje?

Žinomas:

Dujų temperatūra (T) = 57 ° C + 273 = 330 kelvinų

Bolcmano konstanta (k) = 1.38 x 10⁻⁸ džaulis /kelvinas

Ieškoma: vidutinė transliacijos kinetinė energija

sprendimas:

Kinetinės energijos (KE) ir dujų temperatūros (T) santykis :

Dujų kinetinė teorija - uždaviniai ir sprendimai 3

Vidutinė transliacijos kinetinė energija:

Dujų kinetinė teorija - uždaviniai ir sprendimai 4

[irp]

3. Dujos uždarame inde, kurių temperatūra yra 27 ° C . Jei dujų kinetinė energija padidėja 2 kartus, palyginti su pradine kinetine energija, tai galutinė dujų temperatūra yra…

Žinomas:

Pradinė temperatūra (T1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K

Pradinė kinetinė energija = KE

Galutinė kinetinė energija = 4 K E

Reikalinga: galutinė temperatūra ( T2 )

sprendimas:

Dujų kinetinė teorija - uždaviniai ir sprendimai 5

[irp]

4. Idealios dujos yra uždarame inde, kaitinamos taip, kad galutinis vidutinis dujų dalelių greitis padidėtų 3 kartus, palyginti su pradiniu vidutiniu greičiu. Jei pradinė dujų temperatūra yra 27 ° C, tai galutinė idealiųjų dujų temperatūra yra…

Žinomas:

Pradinė temperatūra = 27 ° C + 273 = 300 kelvinų

Pradinis greitis = v

Galutinis greitis = 2v

Ieškoma : idealiųjų dujų galutinė temperatūra

sprendimas:

Dujų kinetinė teorija - uždaviniai ir sprendimai 20

Galutinis vidutinis greitis = 2 x pradinis vidutinis greitis

Dujų kinetinė teorija - uždaviniai ir sprendimai 7

[irp]

5. Trys moliai dujų yra 36 litrų tūrio erdvėje. Kiekvienos dujų molekulės kinetinė energija yra 5 x 10⁻⁷ džaulių . Universalioji dujų konstanta = 8.315 J/mol·K, o Bolcmano konstanta = 1.38 x 10⁻⁷ J /K. Koks yra dujų slėgis inde?

Žinomas:

Molių skaičius (n) = 3 moliai

Tūris = 36 litrai = 36 dm³ = 36 x 10⁻³ m³

Bolcmano konstanta (k) = 1.38 x 10⁻⁸ J /K

Kinetinė energija (KE) = 5 x 10⁻⁶ –21 džaulių

Universalioji dujų konstanta (R) = 8.315 J/mol·K

Ieškoma : dujų slėgio (P)

sprendimas:

Apskaičiuokite temperatūrą naudodami dujų kinetinės energijos lygtį.

Dujų kinetinė teorija - uždaviniai ir sprendimai 8

Apskaičiuokite dujų slėgį pagal idealiųjų dujų dėsnio lygtį (molių skaičius, n):

PV = n RT

P (36 × 10⁻³ ) = (3)(8.315)(241.5)

P (36 x 10⁻³ ) = 6024.22

Dujų kinetinė teorija - uždaviniai ir sprendimai 9

Dujų slėgis yra 1.67 x 10⁻⁶ paskalių arba 1.67 atmosferos.

Skaityti daugiau

Idealių dujų dėsnis – problemos ir sprendimai

1. Uždarame inde esančios dujos, kurių pradinis tūris yra V, o temperatūra – T. Galutinė temperatūra yra 5/4 T, o galutinis slėgis – 2 P. Koks yra galutinis dujų tūris?

Žinomas:

Pradinis tūris (V1 ) = V

Pradinė temperatūra (T1 ) = T

Galutinė temperatūra (T2 ) = 5/4 T

Pradinis slėgis (P1 ) = P

Galutinis slėgis (P² ) = 2P

Ieškoma: Galutinis tomas (V 2 )

sprendimas:

Idealių dujų dėsnis – problemos ir sprendimai 1

[irp]

2. Nustatykite 2.00 molių dujų (idealių dujų) tūrį esant standartinei temperatūrai ir slėgiui. STP = standartinė temperatūra ir slėgis.

Žinomas:

Dujų moliai (n) = 2 moliai ledo

Standartinė temperatūra (T) = 0 ° C = 0 + 273 = 273 kelvinų

Standartinis slėgis (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁻¹⁵ Pa

Universali dujų konstanta (R) = 8.315 džaulio/mol e .Kelvinas

Ieškoma : dujų tūrio (V)

sprendimas:

Idealių dujų dėsnio lygtis (molių skaičius, n)

Idealių dujų dėsnis – problemos ir sprendimai 2

2 molių dujų tūris yra 44.8 litro.

1 molio dujų tūris yra 45.4 litro / 2 = 22.4 litro.

Bet kurių dujų 1 molio tūris yra 22.4 litro.

[irp]

3. 4 litrai deguonies dujų uždarame inde turi 27 °C temperatūrą ir 2 atm slėgį (1 atm = 10 5 Pa). Universalioji dujų konstanta (R) = 8.314 J·mol e −1 .K −1 , o Avogadro skaičius ( NA ) = 6.02 x 10 23 molekulės/mol e . Kokios yra deguonies dujų molekulės inde?

Žinomas:

Dujų tūris (V) = 4 litrai = 4 dm³ = 4 x 10⁻³ m³

Dujų temperatūra (T) = 27 ° C = 27 + 273 = 300 kelvinų

Dujų slėgis (P) = 2 atm = 2 x 10 5 Pa

Universalioji dujų konstanta (R) = 8.314 J⁻mol e⁻¹ .K⁻¹

Avogadro skaičius (NA ) = 6.02 x 10²⁻³

Ieškoma : Kokios yra deguonies dujų molekulės talpykloje (N)?

sprendimas:

Idealių dujų dėsnis – problemos ir sprendimai 3

1 molyje deguonies dujų yra 1.93 x 10⁻²⁷ deguonies molekulių.

[irp]

4. Indas, kuriame yra neono dujų (Ne, atominė masė = 20 u), esant standartinei temperatūrai ir slėgiui (STP ), turi 2 m3 tūrį . Nustatykite neono dujų masę!

Žinomas:

Neono atominė masė = 20 gramų/mol e = 0,02 kg/mol e

Standartinė temperatūra (T) = 0 ° C = 273 kelvinai

Standartinis slėgis (P) = 1 atm = 1.013 x 10 5 Paskalis

Tūris (V) = 2 m³

Ieškoma : neono dujų masė (m3)

sprendimas:

Esant standartinei temperatūrai ir slėgiui (STP), 1 mole bet kokių dujų, įskaitant neono dujas, turėti tūrį 22.4 litrųs = 22.4 dm3 = 0.0448 m3.

Idealių dujų dėsnis – problemos ir sprendimai 4

2 m3 tūryje yra 44.6 moliai neono dujų.

Neono dujų santykinė atominė masė yra 20 gramų/mol.

Tai reiškia, kad 1 molyje yra 20 gramų arba 0.02 kg neono dujų. Kadangi 1 molyje yra 0.02 kg neono dujų, tai 44.6 molyje yra 44.6 molio x 0.02 kg/molis = 0.892 kg = 892 gramai neono dujų.

Skaityti daugiau

Gay-Lussac dėsnis (pastovus tūris) – problemos ir sprendimai

1. Dujos , kurių pradinis slėgis yra P, o temperatūra – T. Dujos patiria izochorinį procesą , kurio metu galutinis slėgis tampa 4 kartus didesnis už pradinį slėgį. Kokia yra galutinė dujų temperatūra?

Žinomas:

Pradinis slėgis (P1 ) = P

Galutinis slėgis (P² ) = 2P

Pradinė temperatūra (T1 ) = T

Ieškoma: Galutinė temperatūra ( T2 )

sprendimas:

Gay-Lussac dėsnio formulė :

Gay-Lussac dėsnis (pastovus tūris) - uždaviniai ir sprendimai 1

Galutinė temperatūra tampa 4 kartus didesnė už pradinę.

[irp]

2. Uždarame inde idealiųjų dujų pradinė temperatūra yra 27 ° C. Jei galutinis slėgis tampa 2 kartus didesnis už pradinį slėgį, kokia yra galutinė temperatūra?

Žinomas:

Pradinis slėgis (P1 ) = P

Galutinis slėgis (P² ) = 2P

Pradinė temperatūra (T1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K

Ieškoma: Galutinė temperatūra ( T2 )

sprendimas:

Gay-Lussac dėsnis (pastovus tūris) - uždaviniai ir sprendimai 2

[irp]

3. Padanga pripildyta iki 2 atm manometrinio slėgio esant 27 °C temperatūrai. Po važiavimo temperatūra padangos viduje pakyla iki 47 °C. Koks dabar slėgis padangoje?

Žinomas:

Atmosferos slėgis = 1 atm = 1 x 10 5 Pa

Pradinis manometrinis slėgis = 2 atm = 2 x 10 5 Pa

Pradinis absoliutus slėgis (P1 ) = 1 atm + 2 atm = 3 atm = 3 x 105 Pa

Pradinė temperatūra (T1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K

Galutinė temperatūra (T1 ) = 47 ° C + 273 = 320 K

Ieškoma: galutinės matuoklio temperatūros

sprendimas:

Gay-Lussac dėsnis (pastovus tūris) - uždaviniai ir sprendimai 3

Galutinis manometrinis slėgis = galutinis absoliutus slėgis – atmosferos slėgis

Galutinis manometrinis slėgis = 3.2 atm – 1 atm

Galutinis manometrinis slėgis = 2.2 atm

Skaityti daugiau

Karolio dėsnis (pastovus slėgis) – problemos ir sprendimai

1. Uždarame inde dujos plečiasi taip, kad galutinis tūris tampa 3 kartus didesnis už pradinį tūrį (V = pradinis tūris, T = pradinė temperatūra ). Kokia yra galutinė temperatūra?

Žinomas:

Pradinis tūris (V1 ) = V

Galutinis tūris (V2 ) = 3V

Pradinė temperatūra (T1 ) = T

Ieškoma: Galutinė temperatūra ( T2 )

sprendimas:

Karolio dėsnio formulė :

Karolio dėsnis (pastovus slėgis) - uždaviniai ir sprendimai 1

Galutinė dujų temperatūra tampa 3 kartus didesnė už pradinę.

[irp]

2. Iš pradžių dujų tūris yra V, o temperatūra – T. Jei dujos izobariniu būdu pasiekia 2 kartus didesnę nei pradinė temperatūrą, tai galutinis dujų tūris yra…

Žinomas:

Pradinis tūris (V1 ) = V

Pradinė temperatūra (T1 ) = T

Galutinė temperatūra (T2 ) = 2T

Ieškoma: galutinio tūrio ( V2 )

sprendimas:

Karolio dėsnis (pastovus slėgis) - uždaviniai ir sprendimai 2

Galutinis dujų tūris tampa 2 kartus didesnis už pradinį.

[irp]

3. Uždarame inde idealiųjų dujų pradinis tūris yra 2 litrai, o temperatūra – 27 ° C. Jei galutinis dujų tūris tampa 3 litrais, tai galutinė temperatūra yra…

Žinomas:

Pradinis tūris (V1 ) = 2 litrai = 2 dm3 = 2 x 10⁻³ m3

Galutinis tūris (V2 ) = 3 litrai = 3 dm3 = 3 x 10⁻³ m3

Pradinė temperatūra (T1 ) = 27 ° C + 273 = 300 K

Pageidaujama: Galutinė temperatūra ( T2 )

sprendimas:

Karolio dėsnis (pastovus slėgis) - uždaviniai ir sprendimai 3

Galutinė temperatūra yra 177 ° C arba 177 + 273 = 450 kelvinų.

Skaityti daugiau

Boilio dėsnis (pastovi temperatūra) – problemos ir sprendimai

1. Kai kurių idealiųjų dujų pradinis slėgis yra P, o tūris – V. Jei dujos izoterminiu būdu virsta taip, kad galutinis slėgis tampa 4 kartus didesnis už pradinį slėgį, tai galutinis dujų tūris yra…

Žinomas:

Pradinis slėgis (P1 ) = P

Galutinis slėgis (P² ) = 4P

Pradinis tūris ( V1 ) = V

Ieškoma: Galutinis tomas (V 2 )

sprendimas:

Boyle'o dėsnio formulė :

PV = konstanta

P1V1 = P2V2​​​​​

(P)(V) = (4P)( V² )

V = 4 V²

V² = V / 4 = ¼ V

Galutinis dujų tūris yra ¼ karto didesnis už pradinį tūrį.

[irp]

2. Uždarame inde dujos plečiasi taip, kad galutinis tūris tampa 2 kartus didesnis už pradinį tūrį (V = pradinis tūris, P = pradinis slėgis). Galutinis dujų slėgis yra…

Žinomas:

Pradinis slėgis (P1 ) = P

Pradinis tūris ( V1 ) = V

Galutinis tūris (V2 ) = 2V

Reikalingas : galutinis slėgis ( P2 )

sprendimas:

P1V1 = P2V2​​​​​

PV = P² ( 2V )

P = P² ( 2 )

P2 = P / 2 = ½ P

Dujų slėgis tampa pusantro karto didesnis už pradinį.

[irp]

3. Uždarame inde dujos, kurių slėgis yra 2 atm, o tūris – 1 litras. Jei dujų slėgis tampa 4 atm, tai dujų tūris tampa...

Žinomas:

Pradinis slėgis (P1 ) = 2 atm = 2 x 105 Pa

Galutinis slėgis (P² ) = 4 atm = 4 x 10⁻¹⁸ Pa

Pradinis tūris (V1 ) = 1 litras = 1 dm3 = 1 x 10⁻³ m3

Ieškoma : Galutinis tūris ( V2 )

sprendimas:

P1V1 = P2V2​​​​​

( 2 × 10⁻⁶ ) ( 1 × 10⁻³ ) = (4 × 10⁻¹ ) V²

( 1)(1 × 10⁻³ ) = (2) V²

1 × 10⁻³ = ( 2 ) ⁻²

V2 = ½ x 10⁻³

V2 = 0.5 x 10⁻³ m³ = 0.5 dm³ = 0.5 litro s⁻¹

Skaityti daugiau

Kondensatoriai nuosekliai ir lygiagrečiai – problemos ir sprendimai

1. Trys kondensatoriai, kurių talpa C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 4 μF, yra sujungti nuosekliai ir lygiagrečiai . Nustatykite vieno kondensatoriaus talpą, kuris turės tokį patį efektą kaip ir jų derinys.

Kondensatoriai nuosekliai ir lygiagrečiai – problemos ir sprendimai 1Žinomas:

Kondensatorius C1 = 2 μF​

Kondensatorius C2 = 4 μF

Kondensatorius C3 = 4 μF

Ieškoma: ekvivalentinė talpa (C)

sprendimas:

Kondensatoriai C2 ir C3 yra sujungti lygiagrečiai. Ekvivalentinė talpa:

C P = C 2 + C 3 = 4 + 4 = 8 μF

Kondensatoriai C1 ir Cp yra sujungti nuosekliai. Ekvivalentinė talpa :

1/C = 1/C1 + 1/ Cp = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8

C = 8/5 μF

[irp]

2. Penki kondensatoriai, kurių talpa C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 6 μF, C4 = 5 μF, C5 = 10 μF, sujungti nuosekliai ir lygiagrečiai. Nustatykite vieno kondensatoriaus talpą, kuris turės tokį patį efektą kaip ir jų derinys.

Žinomas:

Kondensatoriai nuosekliai ir lygiagrečiai – problemos ir sprendimai 2Kondensatorius C1 = 2 μF

Kondensatorius C2 = 4 μF

Kondensatorius C3 = 6 μF

Kondensatorius C4 = 5 μF

Kondensatorius C5 = 10 μF

Ieškoma: ekvivalentinė talpa (C)

sprendimas:

Kondensatoriai C2 ir C3 yra sujungti lygiagrečiai. Ekvivalentinė talpa:

CP = C2 + C3​

KP = 4 + 6

CP = 10 μF​

Kondensatoriai C1 , CP , C4 ir C5 yra sujungti nuosekliai. Ekvivalentinė talpa :

1/C = 1/C1 + 1 / Cp + 1 / C4 + 1 / C5

1 / C = 1/2 + 1/10 + 1/5 + 1/10

1/C = 5/10 + 1/10 + 2/10 + 1/10

1/C = 9/10

C = 10/9 μF

[irp]

3 C1 = 3 μFC2 = 4 μF ir C3 = 3 μF yra sujungti nuosekliai ir lygiagrečiai. Nustatykite elektros energija ant grandinės.

Žinomas:

Kondensatorius C1 = 3 μFKondensatoriai nuosekliai ir lygiagrečiai – problemos ir sprendimai 3

Kondensatorius C2 = 4 μF

Kondensatorius C3 = 3 μF​

Ieškoma: ekvivalentinė talpa (C)

sprendimas:

Kondensatoriai C2 ir C3 yra sujungti lygiagrečiai. Ekvivalentinė talpa:

CP = C2 + C3​

KP = 4 + 3

CP = 7 μF​

Kondensatoriai C1 ir CP yra sujungti nuosekliai. Ekvivalentinė talpa :

1 / C = 1/C1 + 1/ CP

1/C = 1/3 + 1/7

1/C = 7/21 + 3/21

1/C = 10/21

C = 21/10

C = 2.1 μF

C = 2.1 x 10⁻⁶ F

Elektros energija grandinėse:

E = ½ CV²

E = ½ ( 2.1 x 10⁻⁶ )( 12² )

E = ½ (2.1 x 10⁻⁶ )(144)

E = (2.1 x 10⁻⁶ ) (72)

E = 151.2 x 10⁻⁴ džaulis

E = 1.5 x 10⁻⁴ džaulis

Skaityti daugiau

Kondensatoriai nuosekliai sujungti – problemos ir sprendimai

1. Nuosekliai sujungti keturi kondensatoriai, kurių talpa C1 = 2 μF, C2 = 1 μF, C3 = 3 μF, C4 = 4 μF. Nustatykite vieno kondensatoriaus talpą , kuris turės tokį patį efektą kaip ir jų derinys.

Žinomas:

Kondensatorius C1 = 2 μF

Kondensatorius C2 = 1 μF

Kondensatorius C3 = 3 μF

Kondensatorius C3 = 4 μF

Ieškoma: ekvivalentinė talpa

sprendimas:

Ekvivalentinė talpa:

1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + 1/ C4

1/C = 1/2 + 1/1 + 1/3 + 1/4

1/C = 6/12 + 12/12 + 4/12 + 3/12

1/C = 25/12

C = 12/25

C = 0.48

Viso derinio ekvivalentinė talpa yra 0.48 μF.

[irp]

2. Nustatykite kondensatoriaus C1 krūvį, jei potencialų skirtumas tarp P ir Q yra 12 voltų…

Kondensatoriai nuosekliai – problemos ir sprendimai 1Žinomas:

Kondensatorius C1 = 20 μF = 20 x 10⁻⁶ F​

Kondensatorius C2 = 20 μF = 20 x 10⁻⁶ F​

Potencialų skirtumas (V) = 12 voltų

Ieškoma: kondensatoriaus C1 krūvio ( Q1 )

sprendimas:

Ekvivalentinė talpa:

1 / C = 1/C1 + 1/ C2

1/C = 1/10 + 1/20 = 2/20 + 1/20 = 3/20

C = 20/3 μF = (20/3) × 10⁻⁶ F

Elektros krūvis lygiavertiame kondensatoriuje:

Q = (C)(V) = (20/3)(12 )( 10⁻⁶ ) = 80 × 10⁻⁶ C

Q = 80 μC

Kondensatoriai yra sujungti nuosekliai taip , kad ekvivalentiškų kondensatorių elektros krūvis = kondensatoriaus C1 elektros krūvis = kondensatoriaus C2 elektros krūvis.

Kondensatoriaus C1 elektros krūvis yra 80 μC.

[irp]

3. Du kondensatoriai, kurių talpa C1 = 2 μF ir C2 = 4 μF, sujungti nuosekliai. Kondensatoriai įkrauti. Potencialų skirtumas kondensatoriuje C1 yra 2 voltai. Kondensatoriaus C2 elektros krūvis yra …

Žinomas:

C apacitorius C 1 = 2 μF = 2 x 10 -6 F

C apacitorius C 2 = 4 μF = 4 x 10 -6 F

Potencialų skirtumas kondensatoriuje C1 (V1 ) = 2 voltai

Ieškoma : kondensatoriaus C2 elektros krūvio.

sprendimas:

Kondensatoriaus C 1 elektros krūvis :

Q1 = C1 V1 = (2 × 10⁻⁶ ) ( 2) = 4 × 10⁻⁶ C

Q1 = 4 μC​

Kondensatoriai yra sujungti nuosekliai taip, kad kondensatoriaus C1 elektros krūvis = kondensatoriaus C2 elektros krūvis.

Kondensatoriaus C2 krūvis yra 4 μC.

Skaityti daugiau

Lygiagrečiai sujungti kondensatoriai – problemos ir sprendimai

1. Lygiagrečiai sujungti keturi kondensatoriai , kurių talpa C1 = 2 μF, C2 = 1 μF, C3 = 3 μF, C4 = 4 μF. Nustatykite vieno kondensatoriaus talpą, kuris turės tokį patį efektą kaip ir jų derinys.

Žinomas:

Kondensatorius C1 = 2 μF​

Kondensatorius C2 = 1 μF​

Kondensatorius C3 = 3 μF​

Kondensatorius C3 = 4 μF​

Ieškoma: ekvivalentinė talpa

sprendimas:

Ekvivalentinė talpa:

C = C1 + C2 + C3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

Viso derinio ekvivalentinė talpa yra 9 μF.

[irp]

2. Nustatykite kondensatoriaus C2 krūvį , jei potencialų skirtumas tarp taškų A ir B yra 9 voltai…

Lygiagrečiai sujungti kondensatoriai – problemos ir sprendimai 1

Žinomas:

C apacitorius C 1 = 20 μF = 20 x 10 -6 F

C apacitorius C 2 = 30 μF = 30 x 10 -6 F

Potencialų skirtumas tarp taškų A ir B (V AB ) = 9 voltai

Ieškoma : kondensatoriaus C₂ ( Q₂ ) krūvio?

sprendimas:

Potencialo skirtumas:

Kondensatoriai sujungti lygiagrečiai taip, kad potencialų skirtumas tarp A ir B (V AB ) = potencialų skirtumas kondensatoriuje C 1 (V 1 ) = potencialų skirtumas kondensatoriuje C 2 (V 2 ) = 9 voltai.

Kondensatoriaus C 2 elektros krūvis :

Q² = C² , V² = (30 × 10⁻⁶ ) (9) = 270 × 10⁻³ C

Q2 = 270 μC​

Kondensatoriaus C2 elektros krūvis yra 27 0 μC.

[irp]

3. Trys kondensatoriai, kurių talpa C1 = 4 μF, C2 = 2 μF, C3 = 3 μF, yra sujungti lygiagrečiai. Kondensatoriai įkrauti. Potencialų skirtumas kondensatoriuje C2 yra 4 voltai. Nustatykite

(a) Kondensatorių C1 , C2 ir C3 elektros krūvis

(b) Viso derinio ekvivalentinio kondensatoriaus elektros krūvis

Žinomas:

C apacitorius C 1 = 4 μF = 4 x 10 -6 F

Kondensatorius C2 = 2 μF = 2 x 10⁻⁶ F

Kondensatorius C3 = 3 μF = 3 x 10⁻⁶ F

Potencialų skirtumas kondensatoriuje C2 (V2 ) = 4 voltai

Ieškoma : Kondensatoriaus C3 (Q3 ) elektros krūvio

sprendimas:

(a) Kondensatoriaus C 3 elektros krūvis

Potencialų skirtumas kondensatoriuje C3 :

Kondensatoriai yra sujungti lygiagrečiai, kad kondensatoriaus potencialų skirtumas būtų C3 (V3) = kondensatoriaus potencialų skirtumas C2 (V2) = kondensatoriaus potencialų skirtumas C1 (V1) = Ekvivalentinio kondensatoriaus potencialų skirtumas (V) = 4 voltų

Kondensatoriaus C 1 elektros krūvis :

Q³ = C³ , V³ = (1 × 10⁻⁶ ) (4) = 16 × 10⁻⁶ C

Q1 = 16 μC​

Kondensatoriaus C 2 elektros krūvis :

Q³ = C³ , V³ = (2 × 10⁻⁶ ) (4) = 8 × 10⁻⁶ C

Q2 = 8 μC​

Kondensatoriaus C 3 elektros krūvis :

Q³ = C³ , V³ = (3 × 10⁻⁶ ) (4) = 12 × 10⁻⁶ C

Q3 = 12 μC​

(b) Elektrinis krūvis lygiavertiame kondensatoriuje

Q = Q1 + Q2 + Q3

Q = 16 μ C + 8 μ C + 12 μ C = 36 μ C

Alternatyvus sprendimas:

Ekvivalentinė talpa:

C = C1 + C2 + C3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

C = 9 x 10⁻⁶ F

Ekvivalentinio kondensatoriaus potencialų skirtumas:

V1 = V2 = V3 = V = 4 voltai

Ekvivalentinio kondensatoriaus elektros krūvis:

Q = VK = (9 x 10⁻⁶ ) (4) = 36 x 10⁻⁶ C

Q = 36 μC

Skaityti daugiau