Примерни прашања за кондензатори – сериски и паралелни кола

11 Примери за проблеми со кондензатори – сериски и паралелни кола

1. Тига капаситор поврзани сериски паралелно како на сликата подолу. Ако C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 4 μF, тогаш капацитетот за замена е…
Дискусија
Познато е дека:
Кондензатор C₁ = 2 μF
Кондензатор C₂ = 4 μF
Кондензатор C₃ = 4 μF
Праша: Капацитет за замена (C)
Одговор:
Кондензатор C₂ и Ц₃ поврзани паралелно. Капацитетот за замена е:
C_P = C₂ + Ц₃ = 4 + 4 = 8 μF
Кондензатор C₁ и Ц_P поврзани сериски. Капацитетот за замена е:
1/C = 1/C₁ + 1/C_P = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8
C = 8/5 μF

μF = микро Фарад (единица за електричен капацитет ) . 1 μF = 10 ^-6 Фарад

2. Три кондензатори се поврзани сериски и паралелно како што е прикажано на сликата подолу. Ако C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 6 μF, C₄ = 5 μF и C₅ = 10 μF, тогаш капацитетот за замена е…
Дискусија
Познато е дека:
Кондензатор C₁ = 2 μF
Кондензатор C₂ = 4 μF
Кондензатор C₃ = 6 μF
Кондензатор C₄ = 5 μF
Кондензатор C₅ = 10 μF
Праша: Капацитет за замена (C)
Одговор:

Кондензатор C₂ и Ц₃ поврзани паралелно. Капацитетот за замена е:

C_P = C₂ + Ц₃
C_P = 4 + 6
C_P = 10 μF

Кондензатор C₁, C_P, C₄ и Ц₅ поврзани сериски. Капацитетот за замена е:

1/C = 1/C₁ + 1/C_P + 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

3 C₁ = 3 μF, C₂ = 4 μF и C₃ = 3 μF. Трите кондензатори се поврзани сериски и паралелно. Определете ја електричната енергија во колото!
Дискусија
Познато е дека:
Кондензатор C₁ = 3 μF
Кондензатор C₂ = 4 μF
Кондензатор C₃ = 3 μF
Праша: Капацитет за замена (C)
Одговор:

Кондензатор C₂ и Ц₃ поврзани паралелно. Капацитетот за замена е:

C_P = C₂ + Ц₃
C_P = 4 + 3
C_P = 7 μF

Кондензатор C₁ и Ц_P поврзани сериски. Капацитетот за замена е:

1/C = 1/C₁ + 1/C_P
1/C = 1/3 + 1/7
1/C = 7/21 + 3/21
1/C = 10/21
C = 21/10
C = 2,1 μF
C = 2,1x10^-6 F

Електрична енергија во колото:

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^-6 Joule
E = 1,5 x 10^-4 Joule

4. Погледнете ја шемата на кондензаторското коло од страна! Вкупниот полнеж на кондензаторското коло е… (1 μF = 10 ^-6 F)

А. 1,50 μC

Б. 2,75 μC

C. 3,50 μC

D. 4,50 μC

E. 4,75 μC

Дискусија

Познато е дека:

Кондензатор 1 (C1 ₎ = 3 μF

Кондензатор 2 (C2 ₎ = 3 μF

Кондензатор 3 (C3 ₎ = 3 μF

Кондензатор 4 (C4 ₎ = 2 μF

Кондензатор 5 (C5 ₎ = 3 μF

Напон (V) = 3 волти

Прашање: Вкупен полнеж на колото на кондензаторот (Q)

Одговор:

Заменски кондензатор

Кондензаторите _C1 , C2 _и C3 се поврзани сериски. Резервни кондензатори _:

1/C ₁₂₃ = 1/C ₁ + 1/C ₂ + 1/C ₃ = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 3/3

C ₁₂₃ = 3/3 = 1 μF

Кондензаторите C123 _и C4 _се поврзани паралелно. Замена на кондензатор:

C1234 ₌ C123 ₊ C4 ₌ 1 + 2 = 3 μF

Кондензаторите C ₁₂₃₄ и C ₅ се поврзани сериски. Заменски кондензатор:

1/C = 1/C ₁₂₃₄ + 1/C ₅ = 1/3 + 1/3 = 2/3

C = 3/2 μF

C = 3/2 x 10 ^-6 F

Вкупен електричен полнеж

Електричниот полнеж на резервниот кондензатор = вкупниот полнеж на колото на кондензаторот :

Q = VC = (3 Волт)(3/2 x 10 ^-6 Фарад) = 9/2 x 10 ^-6 Кулон

Q = 9/2 микроКулон = 9/2 μ C

Q = 4,5 μ C

Точниот одговор е Д.

5. Погледнете го дијаграмот на кондензаторското коло од страна! Ако вредноста на секој кондензатор C₁ = C₂ = 2 μF, C₃ = C₄ = 1 μF и C₅ = 4 μF, тогаш вкупната вредност на полнежот во колото е… (1 μF = 10^-6 F)

А. 1/7 μC

Б. 2/7 μC

C. 4/7 μC

D. 6/7 μC

E. 1 μC

Дискусија

Познато е дека:

Кондензатор 1 (C1 ₎ = 2 μF

Кондензатор 2 (C2 ₎ = 2 μF

Кондензатор 3 (C3 ₎ = 1 μF

Кондензатор 4 (C4 ₎ = 1 μF

Кондензатор 5 (C5 ₎ = 4 μF

Напон (V) = 1,5 волти

Барано: Вкупен полнеж на колото (Q)

Одговор:

Заменски кондензатор

Кондензаторите C3 _и C4 _се поврзани паралелно. Замена на кондензатор:

C34 ₌ C3 ₊ C4 ₌ 1 + 1 = 2 μF

Кондензаторите C5 _, C1 _, C2 _и C34 _се поврзани сериски. Резервни кондензатори:

1/C = 1/C ₅ + 1/C ₁ + 1/C ₂ + 1/C ₃₄

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

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

1/C = 7/4

C = 4/7 μF

C = 4/7 x 10 ^-6 F

Вкупен електричен полнеж

Електричниот полнеж на резервниот кондензатор = вкупниот полнеж на колото :

Q = VC = (1,5 Волт)(4/7 x 10 ^-6 Фарад) = 6/7 x 10 ^-6 Кулон

Q = 6/7 микроКулон

Q = 6/7 μ C

Точниот одговор е Д.

6. Погледнете го следното коло на кондензатори! Вкупниот полнеж во колото е…

A. 20 μC

Б. 40 μC

C. 60 μC

D. 80 μC

E. 160 μC

Дискусија

Познато е дека:

Кондензатор 1 (C1 ₎ = 3 μF

Кондензатор 2 (C2 ₎ = 3 μF

Кондензатор 3 (C3 ₎ = 4 μF

Кондензатор 4 (C4 ₎ = 4 μF

Кондензатор 5 (C5 ₎ = 8 μF

Напон (V) = 10 волти

Барано: Вкупен полнеж на колото (Q)

Одговор:

Заменски кондензатор

Кондензаторите C ₁ и C ₂ се поврзани паралелно. Замена на кондензатор:

C ₁₂ = C ₁ + C ₂ = 3 + 3 = 6 μF

Кондензаторите C3 _и C4 се поврзани сериски. Замена на кондензатор _:

1/C ₃₄ = 1/C ₃ + 1/C ₄ = 1/4 + 1/4 = 2/4

C34 = _4/2 = 2 μF

Кондензаторот C ₁₂ , кондензаторот C ₃₄ и кондензаторот C ₅ се поврзани паралелно. Заменски кондензатор:

C = _C12 + C34 ₊ C5 ₌ 6 + 2 + 8 = 16 μF = 16 x 10 ^-6 Фаради

Вкупен електричен полнеж

Електричниот полнеж на резервниот кондензатор = вкупниот полнеж на колото на кондензаторот :

Q = VC = (10 волти)( 16 x 10 ^-6 фаради) = 160 x 10 ^-6 кулони

Q = 160 микроКулони = 160 μ C

Точниот одговор е Е.

7. Погледнете ја шемата на кондензаторското коло од страна! Количината на електрична енергија во колото е… (1 µF = 10^-6 F)

А. 65 x 10^-6 Joule
Б. 52 х 10^-6 Joule
C. 39 x 10^-6 Joule
D. 26 x 10^-6 Joule
Е. 13 x 10^-6 Joule

Дискусија
Тоа е познато :
Кондензатор 1 (C₁) = 3 µF
Кондензатор 2 (C₂) = 1 µF
Кондензатор 3 (C₃) = 2 µF
Кондензатор 4 (C₄) = 6 µF
Кондензатор 5 (C₅) = 4 µF
Електричен напон (V) = 5 волти
Праша : Електрична енергија во колото
Џаваб :

Резервен кондензатор за сериско-паралелно кондензаторско коло
Кондензаторите 2 и 3 се поврзани паралелно. Замена на кондензатор:
C_A = C₂ + Ц₃ = 1 + 2 = 3 µF
Кондензатор 1, кондензатор А и кондензатор 4 се поврзани сериски. Заменски кондензатор:
1/Ц_B = 1/C₁ + 1/C_A + 1/C₄ = 1/3 + 1/3 + 1/6 = 2/6 + 2/6 + 1/6 = 5/6
C_B = 6/5 µF
Кондензаторот Б и кондензаторот 5 се поврзани паралелно. Заменски кондензатор:
C = C_B + Ц₅ = 6/5 + 4 = 6/5 + 16/4 = 24/20 + 80/20 = 104/20 = 5,2 µF
C = 5,2x10^-6 Фарад
Електрична енергија во колото
E = ½ CV² = ½ (5,2 x 10^-6) (5²) = (2,6 x 10^-6) (25)
E = 65 x 10^-6 Joule
Точниот одговор е А.

8. Погледнете го следниот дијаграм на кондензаторско коло! Количината на електрична енергија во ова комбинирано кондензаторско коло е… (1 µF = 10^-6 F)

А. 0,6 x 10^-3 Joule
Б. 1,2 х 10^-3 Joule
C. 1,8 x 10^-3 Joule
D. 2,4 x 10^-3 Joule
Е. 3,0 x 10^-3 Joule

Дискусија
Тоа е познато :
Кондензатор 1 (C₁) = 4 µF
Кондензатор 2 (C₂) = 6 µF
Кондензатор 3 (C₃) = 12 µF
Кондензатор 4 (C₄) = 2 µF
Кондензатор 5 (C₅) = 2 µF
Електричен напон (V) = 40 волти
Праша : Електрична енергија во колото
Џаваб :
Резервен кондензатор за сериско-паралелно кондензаторско коло
Кондензатор 1, кондензатор 2 и кондензатор 3 се поврзани сериски. Заменски кондензатор:
1/Ц_A = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ = 1/4 + 1/6 + 1/12 = 3/12 + 2/12 + 1/12 = 6/12
C_A = 12/6 = 2 µF
Кондензаторите 4 и 5 се поврзани сериски. Заменски кондензатор:
1/Ц_B = 1/C₄ + 1/C₅ = 1/2 + 1/2 = 2/2
C_B = 2/2 = 1 µF
Кондензаторот А и кондензаторот Б се поврзани паралелно. Замена на кондензаторот:
C = C_A + Ц_B = 2 + 1 = 3 µF
C = 3x10^-6 Фарад
Електрична енергија во колото
E = ½ CV² = ½ (3 x 10^-6) (40²) = (1,5 x 10^-6) (1600)
E = 2400 x 10^-6 = 2,4 х 10^-3 Joule
Точниот одговор е Д.

9. Погледнете го следниот дијаграм на капацитет. Енергијата складирана во електричното коло погоре е…
А. 576 џули
Б. 288 џули
C. 144 џули
Д. 72 џули
Е. 48 џули
Дискусија
Тоа е познато :
Кондензатор 1 (C₁) = 4 F
Кондензатор 2 (C₂) = 4 F
Кондензатор 3 (C₃) = 4 F
Кондензатор 4 (C₄) = 4 F
Кондензатор 5 (C₅) = 2 F
Електричен напон (V) = 12 волти
Праша : Електрична енергија во колото
Џаваб :
Џаваб :
Резервен кондензатор за сериско-паралелно кондензаторско коло
Кондензаторот 1, кондензаторот 2 и кондензаторот 3 се поврзани паралелно. Замена на кондензаторот:
C_A = C₁ + Ц₂ + Ц₃ = 4 + 4 + 4 = 12 F
Кондензаторите 4 и 5 се поврзани паралелно. Замена на кондензатор:
C_B = C₄ + Ц₅ = 4 + 2 = 6 F
Кондензаторот А и кондензаторот Б се поврзани сериски. Заменски кондензатор:
1/C = 1/C_A + 1/C_B = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C = 12/3 = 4 Фарад
Електрична енергија во колото
E = ½ CV² = ½ (4)(12²) = (2)(144)
E = 288 Џули
Точниот одговор е Б.

10. Погледнете го колото подолу! Големината на полнежот на кондензаторот C₅ е…

A. 36 Кулони
Б. 24 Кулони
C. 12 Кулони
Д. 6 Кулони
E. 4 Кулони

Дискусија
Познато е дека:
Кондензатор 1 (C₁) = 6 F
Кондензатор 2 (C₂) = 6 F
Кондензатор 3 (C₃) = 3 F
Кондензатор 4 (C₄) = 12 F
Кондензатор 5 (C₅) = 6 F
Напон (V) = 12 волти
Прашање: Полнежот на кондензаторот (C₅)
Одговор:

Капаситор
Кондензатор C₂ и кондензатор C₃ поврзан сериски. Заменски кондензатор:
1/Ц_A = 1/C₂ + 1/C₃ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6
C_A = 6/3 = 2 Фарад
Кондензатор C₄ и кондензатор C₅ поврзан сериски. Заменски кондензатор:
1/Ц_B = 1/C₄ + 1/C₅ = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C_B = 12/3 = 4 Фарад

Кондензатор C_A и кондензатор C_B поврзан паралелно. Замена на кондензатор:
C_C = C_A + Ц_B = 2 + 4 = 6 Фарад
Кондензатор C₁ и кондензатор C_C поврзани во серија:
1/C = 1/C₁ + 1/C_C = 1/6 Фаренхајт + 1/6 Фаренхајт = 2/6
C = 6/2 = 3 Фарад

Електричен полнеж
Електричниот полнеж на резервниот кондензатор C:
q = VC = (12 Волти)(3 Фаради) = 36 Кулони
Кондензаторот 1 и кондензаторот CC се поврзани сериски, така што електричниот полнеж на резервниот кондензатор C = електричниот полнеж на кондензаторот C₁ = електричен полнеж на кондензатор C_C = 36 Кулони.
Кондензатор C_C има капацитет од 6 фаради и полнеж од 36 кулони. Разликата на потенцијалот низ кондензаторот C_C е: V = q/C_C = 36 Кулони / 6 Фаради = 6 Волти
Кондензатор C_C е кондензатор за замена на кондензаторот C_A и кондензатор C_B кои се поврзани паралелно. Затоа, потенцијалната разлика на кондензаторот C_C (V_C) = потенцијална разлика низ кондензаторот C_A (V_A) = потенцијална разлика низ кондензаторот C_B (V_B) = 6 волти.

Електричен полнеж на кондензатор C_B :
q_B = V_B C_B = (6 Волти)(4 Фаради) = 24 Кулони
CB кондензаторот е замена за C кондензатор.₄ и Ц₅ кои се поврзани сериски. Бидејќи се поврзани сериски, електричниот полнеж на кондензаторот C_B (q_B) = електричен полнеж на кондензатор C₄ (q₄) = електричен полнеж на кондензатор C₅ (q₅) = 24 Кулони.
Точниот одговор е Б.

11. Пет идентични кондензатори од по 20 µF се распоредени како што е прикажано на сликата, поврзани со извор на напон од 6 волти. Вкупниот полнеж складиран на кондензаторот C ₅ е….

A. 12 µC
Б. 24 µC
C. 60 µC
D. 120 µC
E. 600 µC

Дискусија
Познато е дека:
Кондензатор C₁ = C₂ = C₃ = C₄ = C₅ = 20 µF
Потенцијална разлика (V) = 6 Волти
Прашање: Вкупен полнеж складиран на кондензаторот C5
Одговор:
Капаситор
Кондензатор C₁ и кондензатор C₂ поврзан сериски. Заменски кондензатор:
1/Ц_A = 1/C₁ + 1/C₂ = 1/20 + 1/20 = 2/20
C_A = 20/2 = 10 µF
Кондензатор C₃ и кондензатор C₄ поврзан сериски. Заменски кондензатор:
1/Ц_B = 1/C₃ + 1/C₄ = 1/20 + 1/20 = 2/20
C_B = 20/2 = 10 µF
Кондензатор C_A и кондензатор C_B поврзан паралелно. Замена на кондензатор:
C_C = C_A + Ц_B = 10 + 10 = 20 µF
Кондензатор C_C и кондензатор C₅ поврзани во серија:
1/C = 1/C_C + 1/C₅ = 1/20 + 1/20 = 2/20
C = 20/2 = 10 µF

Електричен полнеж
Електричниот полнеж на резервниот кондензатор C:
q = VC = (6 волти)(10 x 10^-6 Фарад) = 60 x 10^-6 Кулон = 60 µC
Кондензатор C_C и кондензаторот 5 е поврзан сериски, така што електричниот полнеж на резервниот кондензатор C = електричниот полнеж на кондензаторот C_C = електричен полнеж на кондензатор C₅ = 60 µC.
Точниот одговор е Ц.

Извор на прашањето:

Прашања по физика за државни испити за средно училиште/стручно средно училиште