Sarcina electrică stocată în condensator – probleme și soluții

1. Determinați sarcina din condensatorul C5 .​

Cunoscut:Sarcina electrică stocată în condensator – probleme și soluții 1

Condensatorul 1 (C1 ) = 6 F

Condensatorul 2 (C2 ) = 6 F

Condensatorul 3 (C3 ) = 3 F

Condensatorul 4 (C4 ) = 12 F

Condensatorul 5 (C5 ) = 6 F

Tensiune (V) = 12 volți

Se caută: Sarcină în condensator ( C5 )

soluţie:

C ce c itor

Condensatorul C₂ și condensatorul C₃ sunt conectate în serie . Condensatorul echivalent:

1/C A = 1/C² + 1/C³ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6

C A = 6/3 = 2 Farazi

Condensatorul C4 și condensatorul C5 sunt conectate în serie. Condensatorul echivalent:

1/C₄ = 1/C₄ + 1/C₅ = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12

C B = 12/3 = 4 Farazi

Condensatorul C A și condensatorul C B sunt conectate în paralel . Condensatorul echivalent:

C C = C A + C B = 2 + 4 = 6 farazi

Condensatorul C1 și condensatorul Cc sunt conectate în serie :

1/C = 1/C 1 + 1/C C = 1/6 F + 1/6 F = 2/6

C = 6/2 = 3 Farazi

Incarcare electrica

Sarcina electrică în condensatorul C:

q = VC = (12 volți)(3 farazi) = 36 coulombi

CAPAcitor 1 și cAPAcitor CC sunt conectate în serie astfel încât sarcina electrică din condensator C = sarcina electrică în condensator C1 = sarcina electrică în condensator CC = 36 Coulombs.

Capacitatea lui cAPAcitor CC is 6 Farad și încărcarea în condensatorul CC is 36 de Coulombs. Tensiunea condensatorului CC is : V = q / CC = 36 Coulombs / 6 Farazi = 6 Volți

Condensator CC este condensatorul echivalent pentru condensator CA și condensator CB conectate în paralel. Tensiunea condensatorului CC (VC) = tensiune în condensator CA (VA) = tensiune în condensator CB (VB) = 6 volți.

Sarcina electrică în condensatorul C B :

q B = V B C B = (6 volți)(4 farazi) = 24 Coulombs

Condensator CB este condensatorul echivalent pentru condensator C4 și C5 conectate în serie. Conectate în serie astfel încât sarcina electrică din condensator CB (qB) = sarcina electrică din condensator C4 (q4) = sarcina electrică din condensator C5 (q5) = 24 Coulombs.

2. Cinci condensatoare identice cu o capacitate de 20 µF sunt conectate în serie și paralel, așa cum se arată în figura de mai jos, cu o sursă de tensiune de 6 volți. Determinați energia totală stocată în condensatorul C5.

Cunoscut:Sarcina electrică stocată în condensator – probleme și soluții 2

Condensator C1 = C2 = C3 = C4 = C5 = 20 µF

Tensiune (V) = 6 Volți

Cerut: Sarcină electrică stocată în condensatorul C5

Soluție :

Condensator

Condensatorul C1 și condensatorul C2 sunt conectate în serie. Condensatorul echivalent:

1/C A = 1/C² + 1/C³ = 1/20 + 1/20 = 1/20

CA = 20/2 = 10 µF

Condensatorul C₂ și condensatorul C₃ sunt conectate în serie . Condensatorul echivalent:

1/C₁ = 1/C₃ + 1/C₃ = 1/20 + 1/20 = 2/20

C B = 20/2 = 10 µF

Condensatorul C A și condensatorul C B sunt conectate în paralel . Condensatorul echivalent:

C C = C A + C B = 10 + 10 = 20 µF

Condensatorul C C și condensatorul C 5 sunt conectate în serie:

1/C = 1/C C + 1/C 5 = 1/20 + 1/20 = 2/20

C = 20/2 = 10 µF

Incarcare electrica

Sarcina electrică în condensatorul echivalent C:

q = VC = (6 volți)(10 x 10⁻⁶ farad) = 60 x 10⁻⁶ Coulomb = 60 µC

Condensator CC și condensator 5 sunt conectate în serie astfel încât sarcina electrică din condensatorul echivalent C = sarcina electrică în condensator CC = sarcina electrică în condensator C5 = 60 µC.

3. Cinci condensatoare sunt conectate în serie și paralel, așa cum se arată în figura de mai jos. Determinați sarcinile electrice din condensatorul C1 ( 1 µ = 10⁻⁶ ).

Cunoscut:Sarcina electrică stocată în condensator – probleme și soluții 3

Condensatorul 1 (C1 ) = condensatorul 5 (C5 ) = 9 µF

Condensator 2 (C2 ) = condensator 3 ( C3 ) = condensator 4 ( C4 ) = 6 µF

Tensiune (V) = 12 volți

Cerut: Sarcină electrică în condensatorul C1

soluţie:

Condensator

Condensatorul C₂ și condensatorul C₃ sunt conectate în serie . Condensatorul echivalent:

1/C A = 1/C² + 1/C³ = 1/6 + 1/6 = 2/6

C A = 6/2 = 3 µ F

Condensatorul C₄ și condensatorul C₄ sunt conectate în paralel . Condensatorul echivalent:

C B = C A + C 4 = 3 + 6 = 9 µ F

Condensatorul C1 , condensatorul CB și condensatorul C5 sunt conectate în serie . Condensatorul echivalent :

1/C = 1/C 1 + 1/C B + 1/C 5 = 1/9 + 1/9 + 1/9 = 3/9

C = 9/3 = 3 µF = 3 x 10⁻⁶ Faradi

Incarcare electrica

Sarcina electrică în condensatorul echivalent C:

q = VC = (12 volți)(3 x 10⁻⁶ farad ) = 36 x 10⁻⁶ Coulomb = 36 µC

Condensator C1, condensatorul CB și condensator C5 sunt conectate în serie astfel încât sarcina electrică din condensatorul echivalent C = sarcina electrică în condensator C1 = sarcina electrică în condensatorul echivalent CB = sarcina electrică în condensator C5 = 36 µC.

Lăsați un comentariu