1. Определите заряд в конденсаторе C5 .
Известно:
Конденсатор 1 (C 1 ) = 6 Ф
Конденсатор 2 (C 2 ) = 6 Ф
Конденсатор 3 (C 3 ) = 3 Ф
Конденсатор 4 (C 4 ) = 12 Ф
Конденсатор 5 (C 5 ) = 6 Ф
Напряжение (В) = 12 Вольт
Требуется: заряд в конденсаторе (C 5 )
решение:
C что цитор
Конденсаторы C2 и C3 соединены последовательно . Эквивалентный конденсатор :
1/C A = 1/C 2 + 1/C 3 = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6
C A = 6/3 = 2 Фарад
Конденсаторы C4 и C5 соединены последовательно. Эквивалентная емкость конденсатора :
1/C B = 1/C 4 + 1/C 5 = 1/12 + 1/6 = 1/12 + 2/12 = 3/12
C B = 12/3 = 4 Фарад
Конденсаторы C A и C B соединены параллельно . Эквивалентный конденсатор:
C C = C A + C B = 2 + 4 = 6 Фарад
Конденсатор C1 и конденсатор C2 соединены последовательно :
1/C = 1/C 1 + 1/C C = 1/6 F + 1/6 F = 2/6
C = 6/2 = 3 Фарад
Электрический заряд
Электрический заряд в конденсаторе С:
q = VC = (12 Вольт)(3 Фарад) = 36 Кулонов
Cводыcитор 1 и сводыcитор СC соединены последовательно, так что электрический заряд в конденсаторе C = электрический заряд в конденсаторе C1 = электрический заряд в конденсаторе CC = 36 кулонов.
Емкость cводыcитор СC is 6 Фарада и заряд в конденсаторе СC is 36 Кулонов. Напряжение конденсатора CC is : V = q / CC = 36 кулонов / 6 фарадов = 6 вольт
Конденсатор CC является эквивалентным конденсатором для конденсатора CA и конденсатор CB соединены параллельно. Напряжение конденсатора. CC (VC) = напряжение на конденсаторе CA (VA) = напряжение на конденсаторе CB (VB) = 6 Вольт.
Электрический заряд в конденсаторе C B :
q B = V B C B = (6 Вольт)(4 Фарад) = 24 Кулона
Конденсатор CB является эквивалентным конденсатором для конденсатора C4 и C5 соединенных последовательно. Соединяются последовательно, так что электрический заряд в конденсаторе CB (qB) = электрический заряд в конденсаторе C4 (q4) = электрический заряд в конденсаторе C5 (q5) = 24 Кулона.
2. Пять одинаковых конденсаторов емкостью 20 мкФ соединены последовательно и параллельно, как показано на рисунке ниже, с источником напряжения 6 вольт. Определите полную энергию, запасенную в конденсаторе C5.
Известно:
Конденсатор C1 = C2 = C3 = C4 = C5 = 20 мкФ
Напряжение (В) = 6 Вольт
Требуется: электрический заряд, накопленный в конденсаторе C5.
Решение :
Конденсатор
Конденсаторы C1 и C2 соединены последовательно. Эквивалентная емкость конденсатора :
1/C A = 1/C 1 + 1/C 2 = 1/20 + 1/20 = 2/20
CA = 20/2 = 10 мкФ
Конденсаторы C3 и C4 соединены последовательно . Эквивалентный конденсатор :
1/C B = 1/C 3 + 1/C 4 = 1/20 + 1/20 = 2/20
C B = 20/2 = 10 мкФ
Конденсаторы C A и C B соединены параллельно . Эквивалентный конденсатор:
C C = C A + C B = 10 + 10 = 20 мкФ
Конденсаторы C C и C 5 соединены последовательно:
1/C = 1/C C + 1/C 5 = 1/20 + 1/20 = 2/20
C = 20/2 = 10 мкФ
Электрический заряд
Электрический заряд в эквивалентном конденсаторе C:
q = VC = (6 Вольт)(10 x 10⁻⁶ Фарад ) = 60 x 10⁻⁶ Кулон = 60 мкКл
Конденсатор CC и конденсатор 5 соединены последовательно, так что электрический заряд в эквивалентном конденсаторе C = электрический заряд в конденсаторе CC = электрический заряд в конденсаторе C5 = 60 мкКл.
3. Пять конденсаторов соединены последовательно и параллельно, как показано на рисунке ниже. Определите электрические заряды в конденсаторе C1 (1 мкБ = 10⁻⁶ ).
Известно:
Конденсатор 1 (C 1 ) = конденсатор 5 (C 5 ) = 9 мкФ
Конденсатор 2 (C 2 ) = конденсатор 3 (C 3 ) = конденсатор 4 (C 4 ) = 6 мкФ
Напряжение (В) = 12 Вольт
Требуется: электрический заряд в конденсаторе C1
решение:
Конденсатор
Конденсаторы C2 и C3 соединены последовательно . Эквивалентный конденсатор :
1/C A = 1/C 2 + 1/C 3 = 1/6 + 1/6 = 2/6
C A = 6/2 = 3 мкФ
Конденсатор C A и конденсатор C 4 соединены параллельно . Эквивалентный конденсатор:
C B = C A + C 4 = 3 + 6 = 9 мкФ
Конденсаторы C1 , C2 и C5 соединены последовательно . Эквивалентная емкость конденсатора :
1/C = 1/C 1 + 1/C B + 1/C 5 = 1/9 + 1/9 + 1/9 = 3/9
C = 9/3 = 3 мкФ = 3 x 10⁻⁶ Фарад
Электрический заряд
Электрический заряд в эквивалентном конденсаторе C:
q = VC = (12 Вольт)(3 x 10⁻⁶ Фарад ) = 36 x 10⁻⁶ Кулон = 36 мкКл
Конденсатор C1, конденсатор CB и конденсатор C5 соединены последовательно, так что электрический заряд в эквивалентном конденсаторе C = электрический заряд в конденсаторе C1 = электрический заряд в эквивалентном конденсаторе CB = электрический заряд в конденсаторе C5 = 36 мкКл.
