Termodinamikas pirmā likuma pielietojums dažos termodinamiskajos procesos (izobārs, izotermisks, izohorisks)

30 Termodinamikas pirmā likuma pielietojums dažos termodinamiskos procesos (izobārs Izotermisks Izohorisks) 1. Zemāk redzamais grafiks parāda termodinamisko ciklu, ko piedzīvo gāze. Gāzes veiktais darbs procesā ABCD ir… Zināms: Spiediens 1 (P1) = 2 x 105 Pa Spiediens 2 (P2) = 4 x 105 … Lasīt vairāk

Termodinamikas pirmais likums – problēmas un risinājumi

30 Termodinamikas pirmais likums – problēmas un risinājumi 1. Sistēmai tiek pievienoti 3000 J siltuma, un sistēma veic 2500 J darba. Kāda ir sistēmas iekšējās enerģijas izmaiņa? Zināms: Siltums (Q) = +3000 džouli Darbs (W) = +2500 džouli Vēlamā: izmaiņa … Lasīt vairāk

Gāzu kinētiskā teorija – problēmas un risinājumi

1. Es strādāju ar gāzēm slēgtā traukā , kuru sākotnējais tilpums ir V un spiediens ir P. Ja galīgais spiediens ir 4P un tilpums tiek uzturēts nemainīgs, kāda ir sākotnējās kinētiskās enerģijas attiecība pret galīgo kinētisko enerģiju?

Zināms:

Sākotnējais spiediens (P1 ) = P

Galīgais spiediens (P2 ) = 4P

Sākotnējais tilpums (V1 ) = V

Galīgais tilpums (V2 ) = V

Vēlams: sākotnējās kinētiskās enerģijas attiecība pret galīgo kinētisko enerģiju ( KE1 : KE2 )

šķīdums:

Ideālo gāzu spiediena (P), tilpuma (V) un kinētiskās enerģijas (KE) savstarpējā saistība :

Gāzu kinētiskā teorija - problēmas un risinājumi 18

Sākotnējās kinētiskās enerģijas attiecība pret galīgo kinētisko enerģiju:

Gāzu kinētiskā teorija - problēmas un risinājumi 19

[irp]

2. Kāda ir molekulu vidējā translācijas kinētiskā enerģija ideālā gāzē 57 ° C temperatūrā?

Zināms:

Gāzes temperatūra (T) = 57 ° C + 273 = 330 kelvini

Bolcmana konstante (k) = 1.38 x 10⁻⁸ džouls /kelvins

Vēlams: vidējā translācijas kinētiskā enerģija

šķīdums:

Kinētiskās enerģijas (KE) un gāzes temperatūras (T) savstarpējā saistība :

Gāzu kinētiskā teorija - problēmas un risinājumi 3

Vidējā translācijas kinētiskā enerģija:

Gāzu kinētiskā teorija - problēmas un risinājumi 4

[irp]

3. Gāze slēgtā traukā 27 ° C temperatūrā . Ja gāzes kinētiskā enerģija palielinās 2 reizes salīdzinājumā ar sākotnējo kinētisko enerģiju, tad gāzes galīgā temperatūra ir…

Zināms:

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

Sākotnējā kinētiskā enerģija = KE

Galīgā kinētiskā enerģija = 4 K E

Vēlama: galīgā temperatūra ( T2 )

šķīdums:

Gāzu kinētiskā teorija - problēmas un risinājumi 5

[irp]

4. Ideāla gāze atrodas slēgtā traukā un tiek karsēta tā, lai gāzes daļiņu galīgais vidējais ātrums palielinātos 3 reizes salīdzinājumā ar sākotnējo vidējo ātrumu. Ja sākotnējā gāzes temperatūra ir 27 ° C, tad ideālās gāzes galīgā temperatūra ir…

Zināms:

Sākotnējā temperatūra = 27 ° C + 273 = 300 kelvini

Sākotnējais ātrums = v

Galīgais ātrums = 2v

Vēlama : ideālās gāzes galīgā temperatūra

šķīdums:

Gāzu kinētiskā teorija - problēmas un risinājumi 20

Galīgais vidējais ātrums = 2 x sākotnējais vidējais ātrums

Gāzu kinētiskā teorija - problēmas un risinājumi 7

[irp]

5. Trīs moli gāzes atrodas 36 litru tilpuma telpā. Katras gāzes molekulas kinētiskā enerģija ir 5 x 10⁻⁷ džouli . Universālā gāzes konstante = 8.315 J/mol·K un Bolcmana konstante = 1.38 x 10⁻⁷ J /K. Kāds ir gāzes spiediens traukā?

Zināms:

Molu skaits (n) = 3 moli

Tilpums = 36 litri = 36 dm³ = 36 x 10⁻³ m³

Bolcmana konstante (k) = 1.38 x 10⁻⁸ J/K

Kinētiskā enerģija (KE) = 5 x 10⁻⁸ –21 džouli

Universālā gāzes konstante (R) = 8.315 J/mol·K

Vēlams : gāzes spiediens (P)

šķīdums:

Aprēķiniet temperatūru, izmantojot gāzes kinētiskās enerģijas vienādojumu.

Gāzu kinētiskā teorija - problēmas un risinājumi 8

Aprēķiniet gāzes spiedienu, izmantojot ideālās gāzes likuma vienādojumu (molu skaitā, n):

PV = n RT

P (36 × 10⁻³ ) = (3)(8.315)(241.5)

P (36 x 10⁻³ ) = 6024.22

Gāzu kinētiskā teorija - problēmas un risinājumi 9

Gāzes spiediens ir 1.67 x 10 5 paskāli jeb 1.67 atmosfēras.

Vairāk

Ideālās gāzes likums – problēmas un risinājumi

1. Es tirgoju gāzes slēgtā traukā , kuru sākotnējais tilpums ir V un temperatūra T. Gala temperatūra ir 5/4 T un galīgais spiediens ir 2 P. Kāds ir gāzes galīgais tilpums?

Zināms:

Sākotnējais tilpums (V1 ) = V

Sākotnējā temperatūra (T1 ) = T

Galīgā temperatūra (T2 ) = 5/4 T

Sākotnējais spiediens (P1 ) = P

Galīgais spiediens (P2 ) = 2P

Meklē: Galīgais sējums (V 2 )

šķīdums:

Ideālās gāzes likums - problēmas un risinājumi 1

[irp]

2. Nosakiet 2.00 molu gāzes (ideālās gāzes) tilpumu pie spiedientemperatūras (STP). STP = standarta temperatūra un spiediens.

Zināms:

Gāzes moli (n) = 2 moli ledus

Standarta temperatūra (T) = 0 ° C = 0 + 273 = 273 kelvini

Standarta spiediens (P) = 1 atm = 1.013 x 10 5 Pa

Universālā gāzes konstante (R) = 8.315 džouli/mol e .Kelvins

Vēlamais : Gāzu tilpums (V)

šķīdums:

Ideālās gāzes likuma vienādojums (molu skaitā, n)

Ideālās gāzes likums - problēmas un risinājumi 2

2 molu gāzes tilpums ir 44.8 litri.

1 mola gāzes tilpums ir 45.4 litri / 2 = 22.4 litri.

Jebkuras gāzes 1 mola tilpums ir 22.4 litri.

[irp]

3. 4 litru skābekļa gāzes temperatūra ir 27°C un spiediens ir 2 atm (1 atm = 105 Pa ) slēgtā traukā. Universālā gāzes konstante (R) = 8.314 J⁻mol e⁻¹ .K⁻¹ un Avogadro skaitlis ( NA ) = 6.02 x 1023 molekulas/mol e⁻¹ . Cik skābekļa gāzes molekulu ir traukā?

Zināms:

Gāzu tilpums (V) = 4 litri = 4 dm³ = 4 x 10⁻³ m³

Gāzu temperatūra (T) = 27 ° C = 27 + 273 = 300 kelvini

Gāzu spiediens (P) = 2 atm = 2 x 10 5 Pa

Universālā gāzes konstante ( R) = 8.314 J⁻mol e⁻¹ .K⁻¹

Avogadro skaitlis (NA ) = 6.02 x 1023

Meklē : Kādas ir skābekļa gāzu molekulas traukā (N)?

šķīdums:

Ideālās gāzes likums - problēmas un risinājumi 3

Vienā molā skābekļa gāzes ir 1.93 x 10⁻²⁷ skābekļa molekulas.

[irp]

4. Tvertnei, kurā standarta temperatūrā un spiedienā (STP ) atrodas neona gāze (Ne, atommasa = 20 u) , tilpums ir 2 m3 . Nosakiet neona gāzes masu!

Zināms:

Neona atommasa = 20 grami/mol e = 0,02 kg/mol e

Standarta temperatūra (T) = 0 ° C = 273 kelvini

Standarta spiediens (P) = 1 atm = 1.013 x 10 5 Paskāls

Tilpums (V) = 2 m3

Vēlama : neona gāzes masa (m)

šķīdums:

Standarta temperatūrā un spiedienā (STP), 1 molse no jebkurām gāzēm, ietver neona gāzi, ir apjoms 22.4 litrus = 22.4 dm3 = 0.0448 m3.

Ideālās gāzes likums - problēmas un risinājumi 4

2 m3 tilpumā ir 44.6 moli neona gāzes.

Neona gāzes relatīvā atommasa ir 20 grami/mols.

Tas nozīmē, ka 1 molā ir 20 grami jeb 0.02 kg neona gāzes. Tā kā 1 molā ir 0.02 kg neona gāzes, tad 44.6 molos ir 44.6 moli x 0.02 kg/mol = 0.892 kg = 892 grami neona gāzes.

Vairāk

Geja-Lusaka likums (nemainīgs tilpums) – problēmas un risinājumi

1. Es nodarbojos ar gāzēm, kuru sākotnējais spiediens ir P un temperatūra T. Gāze pakļaujas izohoriskam procesam , kā rezultātā galīgais spiediens kļūst 4 reizes lielāks par sākotnējo spiedienu. Kāda ir gāzes galīgā temperatūra?

Zināms:

Sākotnējais spiediens (P1 ) = P

Galīgais spiediens (P2 ) = 4P

Sākotnējā temperatūra (T1 ) = T

Vēlama: Galīgā temperatūra ( T2 )

šķīdums:

Geja-Lusaka likuma formula :

Geja-Lusaka likums (nemainīgs tilpums) - problēmas un risinājumi 1

Galīgā temperatūra kļūst 4 reizes lielāka par sākotnējo temperatūru.

[irp]

2. Slēgtā traukā ideālo gāzu sākotnējā temperatūra ir 27 ° C. Ja galīgais spiediens kļūst 2 reizes lielāks par sākotnējo spiedienu, kāda ir galīgā temperatūra?

Zināms:

Sākotnējais spiediens (P1 ) = P

Galīgais spiediens (P2 ) = 2P

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

Vēlama: Galīgā temperatūra ( T2 )

šķīdums:

Geja-Lusaka likums (nemainīgs tilpums) - problēmas un risinājumi 2

[irp]

3. Riepa ir piepildīta līdz 2 atm manometriskajam spiedienam 27°C temperatūrā. Pēc brauciena temperatūra riepā paaugstinās līdz 47°C. Kāds ir spiediens riepā tagad?

Zināms:

Atmosfēras spiediens = 1 atm = 1 x 10 5 Pa

Sākotnējais manometriskais spiediens = 2 atm = 2 x 10 5 Pa

Sākotnējais absolūtais spiediens (P1 ) = 1 atm + 2 atm = 3 atm = 3 x 105 Pa

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

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

Vēlams: Galīgā mērierīces temperatūra

šķīdums:

Geja-Lusaka likums (nemainīgs tilpums) - problēmas un risinājumi 3

Galīgais manometriskais spiediens = galīgais absolūtais spiediens – atmosfēras spiediens

Galīgais manometriskais spiediens = 3.2 atm – 1 atm

Galīgais manometriskais spiediens = 2.2 atm

Vairāk

Čārlza likums (nemainīgs spiediens) – problēmas un risinājumi

1. Slēgtā traukā gāze izplešas tā, ka galīgais tilpums kļūst 3 reizes lielāks par sākotnējo tilpumu (V = sākotnējais tilpums, T = sākotnējā temperatūra ). Kāda ir galīgā temperatūra?

Zināms:

Sākotnējais tilpums (V1 ) = V

Galīgais tilpums (V2 ) = 3V

Sākotnējā temperatūra (T1 ) = T

Vēlama: Galīgā temperatūra ( T2 )

šķīdums:

Čārlza likuma formula :

Čārlza likums (nemainīgs spiediens) - problēmas un risinājumi 1

Gāzu galīgā temperatūra kļūst 3 reizes lielāka par sākotnējo temperatūru.

[irp]

2. Es nodarbojos ar gāzēm, kuru sākotnējais tilpums ir V un temperatūra T. Ja gāze izobāriskā procesā sasniedz 2 reizes lielāku temperatūru nekā sākotnējā, tad gāzu galīgais tilpums ir…

Zināms:

Sākotnējais tilpums (V1 ) = V

Sākotnējā temperatūra (T1 ) = T

Galīgā temperatūra (T2 ) = 2T

Vēlamais: galīgais tilpums ( V2 )

šķīdums:

Čārlza likums (nemainīgs spiediens) - problēmas un risinājumi 2

Gāzu galīgais tilpums kļūst 2 reizes lielāks par sākotnējo tilpumu.

[irp]

3. Slēgtā traukā ideālo gāzu sākotnējais tilpums ir 2 litri un temperatūra ir 27 ° C. Ja gāzu galīgais tilpums kļūst par 3 litriem, tad galīgā temperatūra ir…

Zināms:

Sākotnējais tilpums (V1 ) = 2 litri = 2 dm3 = 2 x 10⁻³ m3

Galīgais tilpums (V2 ) = 3 litri = 3 dm3 = 3 x 10⁻³ m3

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

Vēlama: Galīgā temperatūra ( T2 )

šķīdums:

Čārlza likums (nemainīgs spiediens) - problēmas un risinājumi 3

Galīgā temperatūra ir 177 ° C jeb 177 + 273 = 450 kelvini.

Vairāk

Boila likums (nemainīga temperatūra) – problēmas un risinājumi

1. Dažām ideālām gāzēm sākotnējais spiediens ir P un tilpums V. Ja gāze izotermiski mainās tā, ka galīgais spiediens kļūst 4 reizes lielāks par sākotnējo spiedienu, tad galīgais gāzes tilpums ir…

Zināms:

Sākotnējais spiediens (P1 ) = P

Galīgais spiediens (P2 ) = 4P

Sākotnējais tilpums (V1 ) = V

Meklē: Galīgais sējums (V 2 )

šķīdums:

Boila likuma formula :

PV = konstante

P1V1 = P2V2​​​​​

(P)(V) = (4P)( V2 )

V = 4 V²

V² = V / 4 = ¼ V

Gāzu galīgais tilpums ir ¼ reizes lielāks par sākotnējo tilpumu.

[irp]

2. Slēgtā traukā gāze izplešas tā, ka galīgais tilpums kļūst 2 reizes lielāks par sākotnējo tilpumu (V = sākotnējais tilpums, P = sākotnējais spiediens). Gāzu galīgais spiediens ir…

Zināms:

Sākotnējais spiediens (P1 ) = P

Sākotnējais tilpums (V1 ) = V

Galīgais tilpums (V2 ) = 2V

Vēlamais : Beigu spiediens ( P2 )

šķīdums:

P1V1 = P2V2​​​​​

PV = P² ( 2V )

P = P² ( 2 )

2. lpp . = lpp. / 2. lpp. = ½ lpp.

Gāzes spiediens kļūst ½ reizes lielāks par sākotnējo spiedienu.

[irp]

3. Slēgtā traukā gāzes ar spiedienu 2 atm un tilpumu 1 litrs. Ja gāzes spiediens kļūst par 4 atm, tad gāzes tilpums kļūst par...

Zināms:

Sākotnējais spiediens (P1 ) = 2 atm = 2 x 105 Pa

Galīgais spiediens (P2 ) = 4 atm = 4 x 105 Pa

Sākotnējais tilpums (V1 ) = 1 litrs = 1 dm3 = 1 x 10⁻³ m3

Vēlamais : Galīgais tilpums ( V2 )

šķīdums:

P1V1 = P2V2​​​​​

( 2 x 10⁻¹ ) ( 1 x 10⁻³ ) = (4 x 10⁻¹ ) V²

( 1)(1 × 10⁻³ ) = (2) V²

1 x 10⁻³ = (2 ) V²

V2 = ½ x 10⁻³

V2 = 0.5 x 10⁻³ m³ = 0.5 dm³ = 0.5 litri s

Vairāk

Kondensatori virknē un paralēli slēgumā – problēmas un risinājumi

1. Trīs kondensatori, C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 4 μF, ir savienoti virknē un paralēli . Nosakiet viena kondensatora kapacitāti, kam būs tāds pats efekts kā abu kondensatoru kombinācijai.

Kondensatori virknē un paralēli – problēmas un risinājumi 1Zināms:

Kondensators C1 = 2 μF​

Kondensators C2 = 4 μF

Kondensators C3 = 4 μF

Vēlama: ekvivalentā kapacitāte (C)

šķīdums:

Kondensatori C2 un C3 ir savienoti paralēli. Ekvivalentā kapacitāte :

C P = C 2 + C 3 = 4 + 4 = 8 μ F

Kondensatori C1 un Cp ir savienoti virknē. Ekvivalentā kapacitāte :

1/C = 1/C 1 + 1/ C P = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8

C = 8/5 μF

[irp]

2. Virknē un paralēli ir savienoti pieci kondensatori ar ietilpību C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 6 μF, C4 = 5 μF, C5 = 10 μF. Nosakiet viena kondensatora kapacitāti, kam būs tāds pats efekts kā abu kondensatoru kombinācijai.

Zināms:

Kondensatori virknē un paralēli – problēmas un risinājumi 2Kondensators C1 = 2 μF

Kondensators C2 = 4 μF

Kondensators C3 = 6 μF

Kondensators C4 = 5 μF

Kondensators C5 = 10 μF

Vēlama: ekvivalentā kapacitāte (C)

šķīdums:

Kondensatori C2 un C3 ir savienoti paralēli. Ekvivalentā kapacitāte :

CP = C2 + C3​

KP = 4 + 6

CP = 10 μF​

Kondensatori C1 , CP , C4 un C5 ir savienoti virknē. Ekvivalentā kapacitāte :

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 μF, C2 = 4 μF un C3 = 3 μF ir savienoti virknē un paralēli. Nosakiet elektriskā enerģija uz ķēdēm.

Zināms:

Kondensators C1 = 3 μFKondensatori virknē un paralēli – problēmas un risinājumi 3

Kondensators C2 = 4 μF

Kondensators C3 = 3 μF​

Vēlama: ekvivalentā kapacitāte (C)

šķīdums:

Kondensatori C2 un C3 ir savienoti paralēli. Ekvivalentā kapacitāte :

CP = C2 + C3​

KP = 4 + 3

CP = 7 μF​

Kondensatori C1 un CP ir savienoti virknē. Ekvivalentā kapacitāte :

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

Elektriskā enerģija ķēdēs:

E = ½ CV 2

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 10⁻⁶ džouls

E = 1.5 x 10⁻⁶ džouls

Vairāk

Kondensatori virknē – problēmas un risinājumi

1. Virknē ir savienoti četri kondensatori ar ietilpību C1 = 2 μF, C2 = 1 μF, C3 = 3 μF, C4 = 4 μF. Nosakiet viena kondensatora kapacitāti , kam būs tāds pats efekts kā abu kondensatoru apvienojumam.

Zināms:

Kondensators C1 = 2 μF

Kondensators C2 = 1 μF

Kondensators C3 = 3 μF

Kondensators C3 = 4 μF

Vēlams: ekvivalentā kapacitāte

šķīdums:

Ekvivalentā kapacitāte:

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

Visa kombinācijas ekvivalentā kapacitāte ir 0.48 μF.

[irp]

2. Nosakiet kondensatora C1 lādiņu , ja potenciālu starpība starp P un Q ir 12 volti…

Kondensatori virknē – problēmas un risinājumi 1Zināms:

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

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

Potenciālo spriegumu (V) = 12 volti

Vēlams: kondensatora C1 lādiņš ( Q1 )

šķīdums:

Ekvivalentā kapacitāte:

1 / C = 1/C1 + 1/ C2

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

C = 20/3 μF = (20/3) x 10⁻⁶ F

Elektriskais lādiņš uz ekvivalenta kondensatora:

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

Q = 80 μC

Kondensatori ir savienoti virknē tā , lai elektriskais lādiņš uz ekvivalentajiem kondensatoriem = elektriskais lādiņš uz kondensatora C1 = elektriskais lādiņš uz kondensatora C2.

Elektriskais lādiņš uz kondensatora C1 ir 80 μC.

[irp]

3. Divi kondensatori, C1 = 2 μF un C2 = 4 μF, ir savienoti virknē. Kondensatori ir uzlādēti. Potenciālu starpība kondensatorā C1 ir 2 volti. Elektriskais lādiņš kondensatorā C2 ir …

Zināms:

C apac . C 1 = 2 μ F = 2 x 10 -6 F

C apac . C 2 = 4 μ F = 4 x 10 -6 F

Kondensatora C1 ( V1 ) potenciālu starpība = 2 volti

Meklē : Elektrisko lādiņu uz kondensatora C2.

šķīdums:

Elektriskais lādiņš uz kondensatora C 1 :

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

Q1 = 4 μC​

Kondensatori ir savienoti virknē tā, lai elektriskais lādiņš uz kondensatora C1 = elektriskais lādiņš uz kondensatora C2.

Kondensatora C2 lādiņš ir 4 μC.

Vairāk

Paralēli slēgti kondensatori – problēmas un risinājumi

1. Paralēli ir savienoti četri kondensatori , C1 = 2 μF, C2 = 1 μF, C3 = 3 μF, C4 = 4 μF. Nosakiet viena kondensatora kapacitāti, kam būs tāds pats efekts kā abu kondensatoru apvienojumam.

Zināms:

Kondensators C1 = 2 μF​

Kondensators C2 = 1 μF​

Kondensators C3 = 3 μF​

Kondensators C3 = 4 μF​

Vēlams: ekvivalentā kapacitāte

šķīdums:

Ekvivalentā kapacitāte:

C = C1 + C2 + C3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

Visa kombinācijas ekvivalentā kapacitāte ir 9 μF.

[irp]

2. Nosakiet kondensatora C2 lādiņu , ja potenciālu starpība starp punktiem A un B ir 9 volti…

Paralēli slēgti kondensatori – problēmas un risinājumi 1

Zināms:

C apac . C 1 = 20 μ F = 20 x 10 -6 F

C apac . C 2 = 30 μ F = 30 x 10 -6 F

Potenciālu starpība starp punktiem A un B (V AB ) = 9 volti

Vēlams : kondensatora C2 lādiņš ( Q2 )

šķīdums:

Potenciālā starpība:

Kondensatori ir savienoti paralēli tā, lai potenciālu starpība starp A un B (V AB ) = potenciālu starpība uz kondensatora C 1 (V 1 ) = potenciālu starpība uz kondensatora C 2 (V 2 ) = 9 volti.

Elektriskais lādiņš uz kondensatora C 2 :

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

Q2 = 270 μC​

Elektriskais lādiņš uz kondensatora C2 ir 27 0 μC.

[irp]

3. Trīs kondensatori, C1 = 4 μF, C2 = 2 μF, C3 = 3 μF, ir savienoti paralēli. Kondensatori ir uzlādēti. Potenciālu starpība uz kondensatora C2 ir 4 volti. Nosakiet

(a) Elektriskais lādiņš uz kondensatoriem C1 , C2 un C3

(b) Elektriskais lādiņš uz visa savienojuma ekvivalentā kondensatora

Zināms:

C apac . C 1 = 4 μ F = 4 x 10 -6 F

Kondensators C2 = 2 μF = 2 x 10⁻⁶ F

Kondensators C3 = 3 μF = 3 x 10⁻⁶ F

Potenciālu starpība uz kondensatora C2 ( V2 ) = 4 volti

Meklē : Elektrisko lādiņu uz kondensatora C3 ( Q3 )

šķīdums:

(a) Elektriskais lādiņš uz kondensatora C 3

Kondensatora C3 potenciālā starpība :

Kondensatori ir savienoti paralēli, lai potenciālu starpība uz kondensatora C3 (V3) = Potenciālu starpība uz kondensatora C2 (V2) = Potenciālu starpība uz kondensatora C1 (V1) = Potenciālu starpība uz ekvivalenta kondensatora (V) = 4 volti

Elektriskais lādiņš uz kondensatora C 1 :

Q1 = C1 V1 = (4 x 10⁻⁶ ) (4) = 16 x 10⁻⁶ C

Q1 = 16 μC​

Elektriskais lādiņš uz kondensatora C 2 :

Q2 = C2 V2 = (2 x 10⁻⁶ ) (4) = 8 x 10⁻⁶ C

Q2 = 8 μC​

Elektriskais lādiņš uz kondensatora C 3 :

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

Q3 = 12 μC​

(b) Elektriskais lādiņš uz ekvivalenta kondensatora

Q = Q1 + Q2 + Q3

Q = 16 μ C + 8 μ C + 12 μ C = 36 μ C

Alternatīvs risinājums:

Ekvivalentā kapacitāte:

C = C1 + C2 + C3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

C = 9 x 10⁻⁶ F

Potenciālo spriegumu ekvivalentajā kondensatorā:

V1 = V2 = V3 = V = 4 volti

Elektriskais lādiņš uz ekvivalentā kondensatora:

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

Q = 36 μC

Vairāk