11 Exemple de probleme cu condensatoarele – circuite serie și paralel
1. Trei kapasitor conectate în serie-paralel ca în imaginea de mai jos. Dacă C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 4 μF, atunci capacitatea de înlocuire este…
Pembahasan
Se știe că:
Condensator C1 = 2 μF
Condensator C2 = 4 μF
Condensator C3 = 4 μF
Întrebat: Capacitate de înlocuire (C)
Jawab:
Condensator C2 Dan C.3 conectate în paralel. Capacitatea de înlocuire este:
CP = C2 +C3 = 4 + 4 = 8 μF
Condensator C1 Dan C.P conectate în serie. Capacitatea de înlocuire este:
1/C = 1/C1 + 1/CP = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8
C = 8/5 μF
μF = microFarad (unitate de măsură a capacității electrice ) . 1 μF = 10⁻⁶ Farad
2. Trei condensatoare sunt conectate în serie și paralel, așa cum se arată în figura de mai jos. Dacă C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 6 μF, C4 = 5 μF și C5 = 10 μF, atunci capacitatea de înlocuire este…
Pembahasan
Se știe că:
Condensator C1 = 2 μF
Condensator C2 = 4 μF
Condensator C3 = 6 μF
Condensator C4 = 5 μF
Condensator C5 = 10 μF
Întrebat: Capacitate de înlocuire (C)
Jawab:
Condensator C2 Dan C.3 conectate în paralel. Capacitatea de înlocuire este:
CP = C2 +C3
CP = 4 + 6
CP = 10 μF
Condensator C1, CP, C4 Dan C.5 conectate în serie. Capacitatea de înlocuire este:
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
3. C1 = 3 μF, C2 = 4 μF și C3 = 3 μF. Cele trei condensatoare sunt conectate în serie și paralel. Determinați energia electrică din circuit!
Pembahasan
Se știe că:
Condensator C1 = 3 μF
Condensator C2 = 4 μF
Condensator C3 = 3 μF
Întrebat: Capacitate de înlocuire (C)
Jawab:
Condensator C2 Dan C.3 conectate în paralel. Capacitatea de înlocuire este:
CP = C2 +C3
CP = 4 + 3
CP = 7 μF
Condensator C1 Dan C.P conectate în serie. Capacitatea de înlocuire este:
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 = 2,1x10-6 F
Energia electrică în circuit:
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. Uită-te la schema circuitului condensatorului din lateral! Sarcina totală a circuitului condensatorului este… (1 μF = 10⁻⁶ F )
A. 1,50 μC
B. 2,75 μC
C. 3,50 μC
D. 4,50 μC
E. 4,75 μC
Pembahasan
Se știe că:
Condensatorul 1 (C1 ) = 3 μF
Condensatorul 2 (C2 ) = 3 μF
Condensatorul 3 (C3 ) = 3 μF
Condensatorul 4 (C4 ) = 2 μF
Condensatorul 5 (C5 ) = 3 μF
Tensiune (V) = 3 volți
Întrebare: Sarcina totală a circuitului condensatorului (Q)
Jawab:
Condensator de schimb
Condensatoarele C1 , C2 și C3 sunt conectate în serie. Condensatoare de schimb :
1/C₁₂ = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 3/3
C123 = 3/3 = 1 μF
Condensatoarele C123 și C4 sunt conectate în paralel. Condensator de schimb:
C1234 = C123 + C4 = 1 + 2 = 3 μF
Condensatoarele C1234 și C5 sunt conectate în serie. Condensator de schimb:
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
Sarcină electrică totală
Sarcina electrică a condensatorului de înlocuire = sarcina totală a circuitului condensatorului :
Q = VC = (3 Volți)(3/2 x 10⁻⁶ Faradi ) = 6/2 x 10⁻⁶ Coulomb
Q = 9/2 microCoulomb = 9/2 μC
Q = 4,5 μC
Răspunsul corect este D.
5. Uită-te la schema circuitului condensatorului din lateral! Dacă valoarea fiecărui condensator C1 = C2 = 2 μF, C3 = C4 = 1 μF și C5 = 4 μF, atunci valoarea totală a sarcinii din circuit este… (1 μF = 10-6 F)
A. 1/7 μC
B. 2/7 μC
C. 4/7 μC
D. 6/7 μC
E. 1 μC
Pembahasan
Se știe că:
Condensatorul 1 (C1 ) = 2 μF
Condensatorul 2 (C2 ) = 2 μF
Condensatorul 3 (C3 ) = 1 μF
Condensatorul 4 (C4 ) = 1 μF
Condensatorul 5 (C5 ) = 4 μF
Tensiune (V) = 1,5 volți
Cerut: Sarcina totală pe circuit (Q)
Jawab:
Condensator de schimb
Condensatoarele C3 și C4 sunt conectate în paralel. Condensator de schimb:
C34 = C3 + C4 = 1 + 1 = 2 μF
Condensatoarele C5 , C1 , C2 și C34 sunt conectate în serie. Condensatoare de schimb:
1/C = 1/C₅ + 1/C₁ + 1/C₂ + 1/ C₃
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
Sarcină electrică totală
Sarcina electrică a condensatorului de înlocuire = sarcina totală a circuitului :
Q = VC = (1,5 Volți)(4/7 x 10⁻⁶ Faradi ) = 6/7 x 10⁻⁶ Coulomb
Q = 6/7 microCoulomb
Q = 6/7 μC
Răspunsul corect este D.
6. Priviți următorul circuit al condensatorului! Sarcina totală din circuit este…
A. 20 μC 
B. 40 μC
C. 60 μC
D. 80 μC
E. 160 μC
Pembahasan
Se știe că:
Condensatorul 1 (C1 ) = 3 μF
Condensatorul 2 (C2 ) = 3 μF
Condensatorul 3 (C3 ) = 4 μF
Condensatorul 4 (C4 ) = 4 μF
Condensatorul 5 (C5 ) = 8 μF
Tensiune (V) = 10 volți
Cerut: Sarcina totală pe circuit (Q)
Jawab:
Condensator de schimb
Condensatoarele C1 și C2 sunt conectate în paralel. Condensator de schimb:
C12 = C1 + C2 = 3 + 3 = 6 μF
Condensatoarele C3 și C4 sunt conectate în serie. Condensator de schimb :
1/ C³⁴ = 1/C³ + 1/C⁴ = 1/4 + 1/4 = 2/4
C34 = 4/2 = 2 μF
Condensatorul C12 , condensatorul C34 și condensatorul C5 sunt conectate în paralel. Condensator de schimb :
C = C12 + C34 + C5 = 6 + 2 + 8 = 16 μF = 16 x 10⁻⁶ farazi
Sarcină electrică totală
Sarcina electrică a condensatorului de înlocuire = sarcina totală a circuitului condensatorului :
Q = VC = (10 volți) ( 16 x 10⁻⁶ farazi ) = 160 x 10⁻⁶ coulombi
Q = 160 microCoulomb = 160 μC
Răspunsul corect este E.
7. Uită-te la schema circuitului condensatorului din lateral! Cantitatea de energie electrică din circuit este… (1 µF = 10-6 F)
A. 65 x 10-6 joule
B. 52 x 10-6 joule
C. 39 x 10-6 joule
D. 26 x 10-6 joule
E. 13 x 10-6 joule
Pembahasan
Este cunoscut :
Condensator 1 (C1) = 3 µF
Condensator 2 (C2) = 1 µF
Condensator 3 (C3) = 2 µF
Condensator 4 (C4) = 6 µF
Condensator 5 (C5) = 4 µF
Tensiune electrică (V) = 5 volți
Întrebat Energia electrică în circuit
Jawab :
Condensator de schimb pentru circuitul condensatorului serie-paralel
Condensatoarele 2 și 3 sunt conectate în paralel. Condensator de schimb:
CA = C2 +C3 = 1 + 2 = 3 µF
Condensatorul 1, condensatorul A și condensatorul 4 sunt conectate în serie. Condensator de schimb:
1 / CB = 1/C1 + 1/CA + 1/C4 = 1/3 + 1/3 + 1/6 = 2/6 + 2/6 + 1/6 = 5/6
CB = 6/5 µF
Condensatorul B și condensatorul 5 sunt conectate în paralel. Condensator de schimb:
C = CB +C5 = 6/5 + 4 = 6/5 + 16/4 = 24/20 + 80/20 = 104/20 = 5,2 µF
C = 5,2x10-6 farad
Energia electrică în circuit
E = ½ CV2 = ½ (5,2 x 10-6) (52) = (2,6 x 10-6) (25)
E = 65 x 10-6 joule
Răspunsul corect este A.
8. Priviți următoarea diagramă a circuitului condensatorului! Cantitatea de energie electrică din acest circuit combinat al condensatorului este… (1 µF = 10-6 F)
A. 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
E. 3,0 x 10-3 joule
Pembahasan
Este cunoscut :
Condensator 1 (C1) = 4 µF
Condensator 2 (C2) = 6 µF
Condensator 3 (C3) = 12 µF
Condensator 4 (C4) = 2 µF
Condensator 5 (C5) = 2 µF
Tensiune electrică (V) = 40 volți
Întrebat Energia electrică în circuit
Jawab :
Condensator de schimb pentru circuitul condensatorului serie-paralel
Condensatorul 1, condensatorul 2 și condensatorul 3 sunt conectate în serie. Condensator de schimb:
1 / CA = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 = 1/4 + 1/6 + 1/12 = 3/12 + 2/12 + 1/12 = 6/12
CA = 12/6 = 2 µF
Condensatoarele 4 și 5 sunt conectate în serie. Condensator de schimb:
1 / CB = 1/C4 + 1/C5 = 1/2 + 1/2 = 2/2
CB = 2/2 = 1 µF
Condensatorul A și condensatorul B sunt conectate în paralel. Condensator de schimb:
C = CA +CB = 2 + 1 = 3 µF
C = 3x10-6 farad
Energia electrică în circuit
E = ½ CV2 = ½ (3 x 10-6) (402) = (1,5 x 10-6) (1600)
E = 2400 x 10-6 = 2,4 x 10-3 joule
Răspunsul corect este D.
9. Priviți următoarea diagramă a circuitului de capacitate. Energia stocată în circuitul electric de mai sus este…
A. 576 Joule
B. 288 Joule
C. 144 Joule
D. 72 Joule
E. 48 Joule
Pembahasan
Este cunoscut :
Condensator 1 (C1) = 4 F
Condensator 2 (C2) = 4 F
Condensator 3 (C3) = 4 F
Condensator 4 (C4) = 4 F
Condensator 5 (C5) = 2 F
Tensiune electrică (V) = 12 volți
Întrebat Energia electrică în circuit
Jawab :
Jawab :
Condensator de schimb pentru circuitul condensatorului serie-paralel
Condensatorul 1, condensatorul 2 și condensatorul 3 sunt conectate în paralel. Condensator de schimb:
CA = C1 +C2 +C3 = 4 + 4 + 4 = 12°F
Condensatoarele 4 și 5 sunt conectate în paralel. Condensator de schimb:
CB = C4 +C5 = 4 + 2 = 6°F
Condensatorul A și condensatorul B sunt conectate în serie. Condensator de schimb:
1/C = 1/CA + 1/CB = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C = 12/3 = 4 Farazi
Energia electrică în circuit
E = ½ CV2 = ½ (4)(12)2) = (2)(144)
E = 288 Joule
Răspunsul corect este B.
10. 
Uită-te la circuitul de mai jos! Mărimea sarcinii de pe condensatorul C5 este….
A. 36 Coulombs
B. 24 Coulombs
C. 12 Coulombs
D. 6 Coulombs
E. 4 Coulombs
Pembahasan
Se știe că:
Condensator 1 (C1) = 6 F
Condensator 2 (C2) = 6 F
Condensator 3 (C3) = 3 F
Condensator 4 (C4) = 12 F
Condensator 5 (C5) = 6 F
Tensiune (V) = 12 volți
Întrebare: Sarcina condensatorului (C5)
Jawab:
Kapasitor
Condensator C2 și condensatorul C3 conectat în serie. Condensator de schimb:
1 / CA = 1/C2 + 1/C3 = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6
CA = 6/3 = 2 Farazi
Condensator C4 și condensatorul C5 conectat în serie. Condensator de schimb:
1 / CB = 1/C4 + 1/C5 = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
CB = 12/3 = 4 Farazi
Condensator CA și condensatorul CB conectat în paralel. Condensator de schimb:
CC = CA +CB = 2 + 4 = 6 Farazi
Condensator C1 și condensatorul CC conectate în serie:
1/C = 1/C1 + 1/CC = 1/6°F + 1/6°F = 2/6
C = 6/2 = 3 Farazi
Sarcină electrică
Sarcina electrică a condensatorului de înlocuire C:
q = VC = (12 volți)(3 farazi) = 36 coulombi
Condensatorul 1 și condensatorul CC sunt conectate în serie astfel încât sarcina electrică de pe condensatorul de înlocuire C = sarcina electrică de pe condensatorul C1 = sarcina electrică a condensatorului CC = 36 Coulombs.
Condensator CC are o capacitate de 6 faradi și o sarcină de 36 de coulombi. Diferența de potențial la bornele condensatorului CC este: V = q/CC = 36 Coulombs / 6 Farazi = 6 Volți
Condensator CC este un condensator de înlocuire pentru condensatorul CA și condensatorul CB care sunt conectate în paralel. Prin urmare, diferența de potențial la bornele condensatorului CC (VC) = diferența de potențial pe condensatorul CA (VA) = diferența de potențial pe condensatorul CB (VB) = 6 volți.
Sarcina electrică pe condensatorul CB :
qB = VB CB = (6 volți)(4 farazi) = 24 coulombi
Condensatorul CB este un condensator de înlocuire pentru condensatorul C4 Dan C.5 care sunt conectate în serie. Deoarece sunt conectate în serie, sarcina electrică de pe condensatorul CB (qB) = sarcina electrică a condensatorului C4 (q4) = sarcina electrică a condensatorului C5 (q5) = 24 Coulombs.
Răspunsul corect este B.
11. Cinci condensatoare identice de 20 µF fiecare sunt aranjate așa cum se arată în figură, conectate la o sursă de tensiune de 6 volți. Sarcina totală stocată pe condensatorul C5 este ….
A. 12 µC
B. 24 µC
C. 60 µC
D. 120 µC
E. 600 µC
Pembahasan
Se știe că:
Condensator C1 = C2 = C3 = C4 = C5 = 20 uF
Diferența de potențial (V) = 6 volți
Întrebare: Sarcina totală stocată pe condensatorul C5
Jawab:
Kapasitor
Condensator C1 și condensatorul C2 conectat în serie. Condensator de schimb:
1 / CA = 1/C1 + 1/C2 = 1/20 + 1/20 = 2/20
CA = 20/2 = 10 µF
Condensator C3 și condensatorul C4 conectat în serie. Condensator de schimb:
1 / CB = 1/C3 + 1/C4 = 1/20 + 1/20 = 2/20
CB = 20/2 = 10 µF
Condensator CA și condensatorul CB conectat în paralel. Condensator de schimb:
CC = CA +CB = 10 + 10 = 20 µF
Condensator CC și condensatorul C5 conectate în serie:
1/C = 1/CC + 1/C5 = 1/20 + 1/20 = 2/20
C = 20/2 = 10 µF
Sarcină electrică
Sarcina electrică a condensatorului de înlocuire C:
q = VC = (6 volți)(10 x 10-6 Farad) = 60 x 10-6 Coulomb = 60 µC
Condensator CC și condensatorul 5 este conectat în serie astfel încât sarcina electrică de pe condensatorul de înlocuire C = sarcina electrică de pe condensatorul CC = sarcina electrică a condensatorului C5 = 60 µC.
Răspunsul corect este C.
Sursa întrebării:
Întrebări de fizică pentru examenul național de liceu/liceu vocațional
