Конденсаторын жишээ асуултууд – цуваа ба зэрэгцээ хэлхээ

Конденсаторын асуудлын 11 жишээ – цуваа болон зэрэгцээ хэлхээ

1. Гурав капаситор доорх зурагт үзүүлсэн шиг цуваа зэрэгцээ холбогдсон. Хэрэв C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 4 μF, тэгвэл орлуулах багтаамж нь ...
Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
Конденсатор C₁ = 2 мкФ
Конденсатор C₂ = 4 мкФ
Конденсатор C₃ = 4 мкФ
Асуусан: Солих хүчин чадал (C)
Хариулт:
Конденсатор C₂ болон C₃ Зэрэгцээ холбогдсон. Солих хүчин чадал нь:
C_P = C₂ + C.₃ = 4 + 4 = 8 μF
Конденсатор C₁ болон C_P Цуваагаар холбогдсон. Солих хүчин чадал нь:
1/C = 1/C₁ + 1/C_P = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8
C = 8/5 μF

μF = микро Фарад ( цахилгаан багтаамжийн нэгж ) . 1 μF = 10 ^-6 Фарад

2. Доорх зурагт үзүүлсэн шиг гурван конденсаторыг цуваа болон зэрэгцээ холбосон. Хэрэв C бол₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 6 μF, C₄ = 5 μF ба C₅ = 10 μF, тэгвэл орлуулах багтаамж нь ...
Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
Конденсатор C₁ = 2 мкФ
Конденсатор C₂ = 4 мкФ
Конденсатор C₃ = 6 мкФ
Конденсатор C₄ = 5 мкФ
Конденсатор C₅ = 10 мкФ
Асуусан: Солих хүчин чадал (C)
Хариулт:

Конденсатор C₂ болон C₃ Зэрэгцээ холбогдсон. Солих хүчин чадал нь:

C_P = C₂ + C.₃
C_P = 4 + 6
C_P = 10 мкФ

Конденсатор C₁, C_P, C₄ болон C₅ Цуваагаар холбогдсон. Солих хүчин чадал нь:

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 ба C₃ = 3 μF. Гурван конденсатор нь цуваа болон зэрэгцээ холбогдсон. Хэлхээний цахилгаан энергийг тодорхойлно уу!
Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
Конденсатор C₁ = 3 мкФ
Конденсатор C₂ = 4 мкФ
Конденсатор C₃ = 3 мкФ
Асуусан: Солих хүчин чадал (C)
Хариулт:

Конденсатор C₂ болон C₃ Зэрэгцээ холбогдсон. Солих хүчин чадал нь:

C_P = C₂ + C.₃
C_P = 4 + 3
C_P = 7 мкФ

Конденсатор C₁ болон C_P Цуваагаар холбогдсон. Солих хүчин чадал нь:

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 = 2,1 x 10^-6 F

Хэлхээний цахилгаан энерги:

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. Хажуугийн конденсаторын хэлхээний диаграммыг харна уу! Конденсаторын хэлхээний нийт цэнэг нь ... (1 μF = 10 ^-6 F)

А. 1,50 мкК

B. 2,75 мкК

C. 3,50 мкГ

D. 4,50 мкC

E. 4,75 мкГ

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Конденсатор 1 (C ₁ ) = 3 μF

Конденсатор 2 (C ₂ ) = 3 μF

Конденсатор 3 (C ₃ ) = 3 μF

Конденсатор 4 (C ₄ ) = 2 μF

Конденсатор 5 (C ₅ ) = 3 μF

Хүчдэл (V) = 3 Вольт

Асуулт: Конденсаторын хэлхээний нийт цэнэг (Q)

Хариулт:

Солих конденсатор

C ₁ , C ₂ ба C _{3 конденсаторууд} цуваа холбогдсон. Солих конденсаторууд:

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

C ₁₂₃ ба C _{4 конденсаторууд} зэрэгцээ холбогдсон. Солих конденсатор:

C ₁₂₃₄ = C ₁₂₃ + C ₄ = 1 + 2 = 3 μF

_{C 1234} ба C ₅ конденсаторууд цуваа холбогдсон. Солих конденсатор:

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

Нийт цахилгаан цэнэг

Солих конденсатор дээрх цахилгаан цэнэг = конденсаторын хэлхээний нийт цэнэг :

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

Q = 9/2 микроКулон = 9/2 μC

Q = 4,5 μC

Зөв хариулт нь D.

5. Хажуу талын конденсаторын хэлхээний диаграммыг харна уу! Хэрэв конденсатор бүрийн утга C байвал₁ = C₂ = 2 μF, C₃ = C₄ = 1 μF ба C₅ = 4 μF, тэгвэл хэлхээний нийт цэнэгийн утга нь ... (1 μF = 10^-6 F)

А. 1/7 мкК

B. 2/7 мкК

C. 4/7 мкК

D. 6/7 мкК

E. 1 мкГ

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Конденсатор 1 (C ₁ ) = 2 μF

Конденсатор 2 (C ₂ ) = 2 μF

Конденсатор 3 (C ₃ ) = 1 μF

Конденсатор 4 (C ₄ ) = 1 μF

Конденсатор 5 (C ₅ ) = 4 μF

Хүчдэл (V) = 1,5 Вольт

Хүссэн: Хэлхээний нийт цэнэг (Q)

Хариулт:

Солих конденсатор

C ₃ ба C _{4 конденсаторууд} зэрэгцээ холбогдсон. Солих конденсатор:

C ₃₄ = C ₃ + C ₄ = 1 + 1 = 2 μF

C ₅ , C ₁ , C ₂ болон C _{34 конденсаторууд} цуваа холбогдсон. Солих конденсаторууд:

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

Нийт цахилгаан цэнэг

Солих конденсатор дээрх цахилгаан цэнэг = хэлхээний нийт цэнэг :

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

Q = 6/7 микроКулон

Q = 6/7 μC

Зөв хариулт нь D.

6. Дараах конденсаторын хэлхээг харна уу! Хэлхээний нийт цэнэг нь ...

A. 20 зүйл μC

B. 40 мкГ

C. 60 мкГ

D. 80 мкК

E. 160 мкГ

Хэлэлцүүлэг

Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:

Конденсатор 1 (C ₁ ) = 3 μF

Конденсатор 2 (C ₂ ) = 3 μF

Конденсатор 3 (C ₃ ) = 4 μF

Конденсатор 4 (C ₄ ) = 4 μF

Конденсатор 5 (C ₅ ) = 8 μF

Хүчдэл (V) = 10 Вольт

Хүссэн: Хэлхээний нийт цэнэг (Q)

Хариулт:

Солих конденсатор

C ₁ ба C _{2 конденсаторууд} зэрэгцээ холбогдсон. Солих конденсатор:

C ₁₂ = C ₁ + C ₂ = 3 + 3 = 6 μF

C ₃ ба C _{4 конденсаторууд} цуваа холбогдсон. Солих конденсатор:

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

C ₃₄ = 4/2 = 2 μF

C ₁₂ конденсатор , C _{34 конденсатор} болон C _{5 конденсаторууд} зэрэгцээ холбогдсон. Солих конденсатор:

C = C ₁₂ + C ₃₄ + C ₅ = 6 + 2 + 8 = 16 μF = 16 x 10 ^-6 Фарад

Нийт цахилгаан цэнэг

Солих конденсатор дээрх цахилгаан цэнэг = конденсаторын хэлхээний нийт цэнэг :

Q = VC = (10 Вольт)( 16 x 10 ^-6 Фарад) = 160 x 10 ^-6 Кулон

Q = 160 микроКулон = 160 μC

Зөв хариулт нь Е.

7. Хажуугийн конденсаторын хэлхээний диаграммыг харна уу! Хэлхээний цахилгаан энергийн хэмжээ нь… (1 µF = 10^-6 F)

А. 65 x 10^-6 Joule
B. 52 x 10^-6 Joule
C. 39 x 10^-6 Joule
D. 26 x 10^-6 Joule
Д. 13 x 10^-6 Joule

Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байна :
Конденсатор 1 (C)₁) = 3 µF
Конденсатор 2 (C)₂) = 1 µF
Конденсатор 3 (C)₃) = 2 µF
Конденсатор 4 (C)₄) = 6 µF
Конденсатор 5 (C)₅) = 4 µF
Цахилгаан хүчдэл (V) = 5 вольт
Асуусан Хэлхээний цахилгаан энерги
Жаваб :

Цуваа зэрэгцээ конденсаторын хэлхээний конденсаторыг солих
2 ба 3-р конденсаторууд зэрэгцээ холбогдсон. Солих конденсатор:
C_A = C₂ + C.₃ = 1 + 2 = 3 µF
Конденсатор 1, конденсатор А болон конденсатор 4 нь цуваа холбогдсон. Солих конденсатор:
1 / C_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
Конденсатор B болон конденсатор 5 нь зэрэгцээ холбогдсон. Солих 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
Хэлхээний цахилгаан энерги
E = ½ CV² = ½ (5,2 x 10)^-6)(5²) = (2,6 x 10^-6)(25)
E = 65 x 10^-6 Joule
Зөв хариулт нь А.

8. Дараах конденсаторын хэлхээний диаграммыг харна уу! Энэхүү нийлмэл конденсаторын хэлхээний цахилгаан энергийн хэмжээ нь… (1 µF = 10^-6 F)

А. 0,6 x 10^-3 Joule
B. 1,2 x 10^-3 Joule
C. 1,8 x 10^-3 Joule
D. 2,4 x 10^-3 Joule
Д. 3,0 x 10^-3 Joule

Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байна :
Конденсатор 1 (C)₁) = 4 µF
Конденсатор 2 (C)₂) = 6 µF
Конденсатор 3 (C)₃) = 12 µF
Конденсатор 4 (C)₄) = 2 µF
Конденсатор 5 (C)₅) = 2 µF
Цахилгаан хүчдэл (V) = 40 вольт
Асуусан Хэлхээний цахилгаан энерги
Жаваб :
Цуваа зэрэгцээ конденсаторын хэлхээний конденсаторыг солих
Конденсатор 1, конденсатор 2 болон конденсатор 3 нь цуваа холбогдсон. Солих конденсатор:
1 / C_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
4 ба 5-р конденсаторууд цуваа холбогдсон. Солих конденсатор:
1 / C_B = 1/C₄ + 1/C₅ = 1/2 + 1/2 = 2/2
C_B = 2/2 = 1 µF
А конденсатор ба B конденсатор нь зэрэгцээ холбогдсон. Солих конденсатор:
C = C_A + C._B = 2 + 1 = 3 µF
C = 3 x 10^-6 Фарад
Хэлхээний цахилгаан энерги
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
Зөв хариулт нь D.

9. Дараах багтаамжийн хэлхээний диаграммыг харна уу. Дээрх цахилгаан хэлхээнд хадгалагдсан энерги нь...
А. 576 Жоуль
Б. 288 Жоуль
C. 144 Жоуль
D. 72 Жоул
Е. 48 Жоуль
Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байна :
Конденсатор 1 (C)₁) = 4 F
Конденсатор 2 (C)₂) = 4 F
Конденсатор 3 (C)₃) = 4 F
Конденсатор 4 (C)₄) = 4 F
Конденсатор 5 (C)₅) = 2 F
Цахилгаан хүчдэл (V) = 12 вольт
Асуусан Хэлхээний цахилгаан энерги
Жаваб :
Жаваб :
Цуваа зэрэгцээ конденсаторын хэлхээний конденсаторыг солих
Конденсатор 1, конденсатор 2 болон конденсатор 3 нь зэрэгцээ холбогдсон. Солих конденсатор:
C_A = C₁ + C.₂ + C.₃ = 4 + 4 + 4 = 12 F
4 ба 5-р конденсаторууд зэрэгцээ холбогдсон. Солих конденсатор:
C_B = C₄ + C.₅ = 4 + 2 = 6 F
А конденсатор ба B конденсаторыг цуваа холбосон. Солих конденсатор:
1/C = 1/C_A + 1/C_B = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C = 12/3 = 4 Фарад
Хэлхээний цахилгаан энерги
E = ½ CV² = ½ (4)(12)²) = (2)(144)
E = 288 Жоуль
Зөв хариулт нь Б.

10. Доорх хэлхээг харна уу! C конденсатор дээрх цэнэгийн хэмжээ₅ бол….

А. 36 Кулон
B. 24 Кулон
C. 12 Кулон
D. 6 Кулон
E. 4 Кулон

Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
Конденсатор 1 (C)₁) = 6 F
Конденсатор 2 (C)₂) = 6 F
Конденсатор 3 (C)₃) = 3 F
Конденсатор 4 (C)₄) = 12 F
Конденсатор 5 (C)₅) = 6 F
Хүчдэл (V) = 12 Вольт
Асуулт: Конденсаторын цэнэг (C)₅)
Хариулт:

Капаситор
Конденсатор C₂ болон конденсатор C₃ Цуваагаар холбогдсон. Солих конденсатор:
1 / C_A = 1/C₂ + 1/C₃ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6
C_A = 6/3 = 2 Фарад
Конденсатор C₄ болон конденсатор C₅ Цуваагаар холбогдсон. Солих конденсатор:
1 / C_B = 1/C₄ + 1/C₅ = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C_B = 12/3 = 4 Фарад

Конденсатор C_A болон конденсатор C_B Зэрэгцээ холбогдсон. Солих конденсатор:
C_C = C_A + C._B = 2 + 4 = 6 Фарад
Конденсатор C₁ болон конденсатор C_C цувралаар холбогдсон:
1/C = 1/C₁ + 1/C_C = 1/6 F + 1/6 F = 2/6
C = 6/2 = 3 Фарад

Цахилгаан цэнэг
С конденсаторыг солих цахилгаан цэнэг:
q = VC = (12 Вольт)(3 Фарад) = 36 Кулон
Конденсатор 1 болон конденсатор CC нь цуваа холбогдсон бөгөөд ингэснээр солих конденсатор C дээрх цахилгаан цэнэг нь конденсатор C дээрх цахилгаан цэнэгтэй тэнцүү байна.₁ = конденсатор C дээрх цахилгаан цэнэг_C = 36 Кулон.
Конденсатор C_C 6 Фарад багтаамжтай бөгөөд 36 Кулон цэнэгтэй. Конденсатор C дээрх потенциалын зөрүү_C нь: V = q/C_C = 36 Кулон / 6 Фарад = 6 Вольт
Конденсатор C_C нь конденсатор C-г орлох конденсатор юм_A болон конденсатор C_B зэрэгцээ холбогдсон. Тиймээс конденсатор C дээрх потенциалын зөрүү_C (V_C) = конденсатор C дээрх потенциалын зөрүү_A (V_A) = конденсатор C дээрх потенциалын зөрүү_B (V_B) = 6 вольт.

C конденсатор дээрх цахилгаан цэнэг_B :
q_B = V_B C_B = (6 Вольт)(4 Фарад) = 24 Кулон
CB конденсатор нь C конденсаторыг орлох конденсатор юм₄ болон C₅ цуваа холбогдсон. Тэдгээр нь цуваа холбогдсон тул конденсатор C дээрх цахилгаан цэнэг_B (q_B) = конденсатор C дээрх цахилгаан цэнэг₄ (q₄) = конденсатор C дээрх цахилгаан цэнэг₅ (q₅) = 24 Кулон.
Зөв хариулт нь Б.

11. Зурагт үзүүлсэн шиг тус бүр нь 20 µF багтаамжтай таван ижил конденсаторыг 6 вольтын хүчдэлийн эх үүсвэрт холбосон байрлуулсан. C ₅ конденсатор дээр хадгалагдсан нийт цэнэг нь ....

А. 12 µC
B. 24 µC
C. 60 µC
D. 120 µC
E. 600 µC

Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
Конденсатор C₁ = C₂ = C₃ = C₄ = C₅ = 20 µF
Потенциалын зөрүү (V) = 6 Вольт
Асуулт: C5 конденсатор дээр хадгалагдсан нийт цэнэг
Хариулт:
Капаситор
Конденсатор C₁ болон конденсатор C₂ Цуваагаар холбогдсон. Солих конденсатор:
1 / C_A = 1/C₁ + 1/C₂ = 1/20 + 1/20 = 2/20
C_A = 20/2 = 10 µF
Конденсатор C₃ болон конденсатор C₄ Цуваагаар холбогдсон. Солих конденсатор:
1 / C_B = 1/C₃ + 1/C₄ = 1/20 + 1/20 = 2/20
C_B = 20/2 = 10 µF
Конденсатор C_A болон конденсатор C_B Зэрэгцээ холбогдсон. Солих конденсатор:
C_C = C_A + C._B = 10 + 10 = 20 µF
Конденсатор C_C болон конденсатор C₅ цувралаар холбогдсон:
1/C = 1/C_C + 1/C₅ = 1/20 + 1/20 = 2/20
C = 20/2 = 10 µF

Цахилгаан цэнэг
С конденсаторыг солих цахилгаан цэнэг:
q = VC = (6 вольт)(10 x 10^-6 Фарад) = 60 x 10^-6 Кулон = 60 µC
Конденсатор C_C мөн конденсатор 5 нь цуваа холбогдсон бөгөөд ингэснээр орлуулах конденсатор C дээрх цахилгаан цэнэг нь конденсатор C дээрх цахилгаан цэнэгтэй тэнцүү байна._C = конденсатор C дээрх цахилгаан цэнэг₅ = 60 µC.
Зөв хариулт нь C.

Асуултын эх сурвалж:

Ахлах сургууль/Мэргэжлийн ахлах сургуулийн физикийн улсын шалгалтын асуултууд