Termodinamiğin birinci yasasının bazı termodinamik süreçlerde uygulanması (İzobarik İzotermal İzokorik)

30. Termodinamiğin Birinci Yasasının Bazı Termodinamik Süreçlerde Uygulanması (İzobarik İzotermal İzokorik) 1. Aşağıdaki grafik, bir gazın geçirdiği termodinamik döngüyü göstermektedir. Gazın ABCD sürecinde yaptığı iş… Bilinenler: Basınç 1 (P1) = 2 x 105⁵ Pa Basınç 2 (P2) = 4 x 105⁵ … Devamını oku

Termodinamiğin Birinci Yasası – Problemler ve Çözümler

30 Termodinamiğin Birinci Yasası – Problemler ve Çözümler 1. Bir sisteme 3000 J ısı veriliyor ve sistem tarafından 2500 J iş yapılıyor. Sistemin iç enerjisindeki değişim nedir? Bilinenler: Isı (Q) = +3000 Joule İş (W) = +2500 Joule İstenen: Değişim… Devamını oku

Gazların kinetik teorisi – problemler ve çözümler

1. Kapalı bir kapta bulunan gazların başlangıç ​​hacmi V ve basıncı P'dir . Son basınç 4P ise ve hacim sabit tutulursa, başlangıçtaki kinetik enerjinin sondaki kinetik enerjiye oranı nedir?

Bilinenler:

Başlangıç ​​basıncı (P 1 ) = P

Son basınç (P 2 ) = 4P

Başlangıç ​​hacmi (V 1 ) = V

Son hacim (V 2 ) = V

Aranan : İlk kinetik enerjinin son kinetik enerjiye oranı ( KE1 : KE2 )

Çözüm :

İdeal gazların basıncı (P), hacmi (V) ve kinetik enerjisi (KE) arasındaki ilişki :

Gazların kinetik teorisi - problemler ve çözümler 18

İlk kinetik enerjinin son kinetik enerjiye oranı:

Gazların kinetik teorisi - problemler ve çözümler 19

2. İdeal bir gazdaki moleküllerin 57 ° C'deki ortalama öteleme kinetik enerjisi nedir?

Bilinenler:

Gazın sıcaklığı (T) = 57 ° C + 273 = 330 Kelvin

Boltzmann sabiti (k) = 1.38 x 10⁻²³ Joule /Kelvin

Aranan: Ortalama öteleme kinetik enerjisi

Çözüm :

Gazın kinetik enerjisi (KE) ile sıcaklığı (T) arasındaki ilişki :

Gazların kinetik teorisi - problemler ve çözümler 3

Ortalama öteleme kinetik enerjisi:

Gazların kinetik teorisi - problemler ve çözümler 4

3. Kapalı bir kapta 27 ° C sıcaklıkta bir gaz bulunmaktadır . Gazın kinetik enerjisi başlangıçtaki kinetik enerjisinin 2 katına çıkarsa, gazın son sıcaklığı ne olur?

Bilinenler:

Başlangıç ​​sıcaklığı (T1 ) = 27 ° C + 273°C = 300 K

Başlangıç ​​kinetik enerjisi = KE

Son kinetik enerji = 4 K E

İstenen: Son sıcaklık (T 2 )

Çözüm :

Gazların kinetik teorisi - problemler ve çözümler 5

4. Kapalı bir kapta bulunan ideal bir gaz, ilk ortalama hızın 3 katına çıkacak şekilde ısıtılıyor . Eğer gazın ilk sıcaklığı 27 ° C ise, ideal gazın son sıcaklığı nedir?

Bilinenler:

Başlangıç ​​sıcaklığı = 27 ° C + 273 = 300 Kelvin

Başlangıç ​​hızı = v

Son hız = 2v

Aranan : İdeal gazın son sıcaklığı

Çözüm :

Gazların kinetik teorisi - problemler ve çözümler 20

Son ortalama hız = 2 x ilk ortalama hız

Gazların kinetik teorisi - problemler ve çözümler 7

5. 36 litrelik bir hacimde 3 mol gaz bulunmaktadır. Her gaz molekülünün kinetik enerjisi 5 x 10⁻²¹ Joule'dür . Evrensel gaz sabiti = 8.315 J/mol·K ve Boltzmann sabiti = 1.38 x 10⁻²³ J /K'dir. Kapta bulunan gazın basıncı nedir?

Bilinenler:

Mol sayısı (n) = 3 mol

Hacim = 36 litre = 36 dm³ = 36 x 10⁻³

Boltzmann sabiti (k) = 1.38 x 10⁻²³ J/K

Kinetik enerji (KE) = 5 x 10 –21 Joule

Evrensel gaz sabiti (R) = 8.315 J/mol.K

Aranan : Gaz basıncı (P)

Çözüm :

Gazın kinetik enerjisi denklemini kullanarak sıcaklığı hesaplayın.

Gazların kinetik teorisi - problemler ve çözümler 8

İdeal gaz yasasının denklemini kullanarak gaz basıncını (mol sayısı cinsinden, n) hesaplayın:

PV = n RT

P (36 x 10 -3 ) = (3)(8.315)(241.5)

P (36 x 10 -3 ) = 6024.22

Gazların kinetik teorisi - problemler ve çözümler 9

Gaz basıncı 1.67 x 10⁵ Pascal veya 1.67 atmosferdir.

Daha fazla

İdeal gaz yasası – sorunlar ve çözümler

1. Kapalı bir kapta bulunan gazların başlangıç ​​hacmi V ve sıcaklığı T'dir. Son sıcaklık 5/4T ve son basınç 2P'dir. Gazın son hacmi nedir?

Bilinenler:

Başlangıç ​​hacmi (V 1 ) = V

Başlangıç ​​sıcaklığı (T 1 ) = T

Son sıcaklık (T 2 ) = 5/4 T

Başlangıç ​​basıncı (P 1 ) = P

Son basınç (P 2 ) = 2P

Aranıyor: Son Cilt (V 2 )

Çözüm :

İdeal gaz yasası - sorunlar ve çözümler 1

2. Standart sıcaklık ve basınçta (STP) 2.00 mol gazın (ideal gaz) hacmini belirleyin .

Bilinenler:

Gaz mol sayısı (n) = 2 mol buz

Standart sıcaklık (T) = 0 ° C = 0 + 273 = 273 Kelvin

Standart basınç (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Pa

Evrensel gaz sabiti (R) = 8.315 Joule/mol e .Kelvin

Aranan : Gazların hacmi (V)

Çözüm :

İdeal gaz yasasının denklemi (mol sayısı cinsinden, n)

İdeal gaz yasası - sorunlar ve çözümler 2

2 mol gazın hacmi 44.8 litredir.

1 mol gazın hacmi 45.4 litre / 2 = 22.4 litredir.

Herhangi bir gazın 1 molünün hacmi 22.4 litredir.

3. Kapalı bir kapta 27°C sıcaklıkta ve 2 atm basınçta (1 atm = 10⁵ Pa) 4 litre oksijen gazı bulunmaktadır. Evrensel gaz sabiti (R) = 8.314 J.mol e⁻¹.K⁻¹ ve Avogadro sayısı ( NA ) = 6.02 x 10²³ molekül/mol e'dir . Kaptaki oksijen gazı moleküllerinin sayısı kaçtır?

Bilinenler:

Gazların hacmi (V) = 4 litre = 4 dm³ = 4 x 10⁻³

Gazların sıcaklığı (T) = 27 ° C = 27 + 273 = 300 Kelvin

Gazların basıncı (P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Evrensel gaz sabiti (R) = 8.314 J.mol e −1 .K −1

Avogadro sayısı (N A ) = 6.02 x 10 23

Aranıyor : Kapta bulunan oksijen gazı molekülleri nelerdir? (N)

Çözüm :

İdeal gaz yasası - sorunlar ve çözümler 3

1 mol oksijen gazında 1.93 x 10²³ oksijen molekülü bulunur.

4. Standart sıcaklık ve basınçta (STP ) neon gazı (Ne, atom kütlesi = 20 u) içeren bir kabın hacmi 2 m³'tür . Neon gazının kütlesini belirleyiniz!

Bilinenler:

Neonun atom kütlesi = 20 gram/mol e = 0,02 kg/mol e

Standart sıcaklık (T) = 0 ° C = 273 Kelvin

Standart basınç (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Pascal

Hacim (V) = 2

Aranıyor : Neon gazının kütlesi (m)

Çözüm :

Standart sıcaklık ve basınçta (STP), 1 mole herhangi bir gazın, neon gazı dahil, hacme sahip olmak 22.4 litreliks = 22.4 dm3 = 0.0448 m3.

İdeal gaz yasası - sorunlar ve çözümler 4

2 m³ hacimde 44.6 mol neon gazı bulunmaktadır.

Neon gazının bağıl atom kütlesi 20 gram/mol'dür.

Bu, 1 molde 20 gram veya 0.02 kg neon gazı olduğu anlamına gelir. 1 molde 0.02 kg neon gazı olduğuna göre, 44.6 molde 44.6 mol x 0.02 kg/mol = 0.892 kg = 892 gram neon gazı bulunur.

Daha fazla

Gay-Lussac yasası (sabit hacim) – sorunlar ve çözümler

1. Başlangıçta P basıncına ve T sıcaklığına sahip olan gazlar, izokorik süreç geçirerek son basıncının başlangıç ​​basıncının 4 katına çıkmasına neden oluyor. Gazın son sıcaklığı nedir?

Bilinenler:

Başlangıç ​​basıncı (P 1 ) = P

Son basınç (P 2 ) = 4P

Başlangıç ​​sıcaklığı (T 1 ) = T

İstenen: Son sıcaklık (T 2 )

Çözüm :

Gay-Lussac yasasının formülü :

Gay-Lussac yasası (sabit hacim) - sorunlar ve çözümler 1

Son sıcaklık, başlangıç ​​sıcaklığının 4 katı olur.

2. Kapalı bir kapta, ideal gazların başlangıç ​​sıcaklığı 27 ° C'dir. Son basınç, başlangıç ​​basıncının 2 katı olursa, son sıcaklık ne olur?

Bilinenler:

Başlangıç ​​basıncı (P 1 ) = P

Son basınç (P 2 ) = 2P

Başlangıç ​​sıcaklığı (T1 ) = 27 ° C + 273°C = 300 K

İstenen: Son sıcaklık (T 2 )

Çözüm :

Gay-Lussac yasası (sabit hacim) - sorunlar ve çözümler 2

3. Bir lastik 27°C'de 2 atm'lik bir gösterge basıncına kadar şişirilmiştir. Bir sürüşten sonra lastiğin içindeki sıcaklık 47°C'ye yükselmiştir. Lastiğin içindeki basınç şimdi kaçtır?

Bilinenler:

Atmosfer basıncı = 1 atm = 1 x 10⁵ Pa

İlk gösterge basıncı = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

İlk mutlak basınç (P1 ) = 1 atm + 2 atm = 3 atm = 3 x 10⁵ Pa

Başlangıç ​​sıcaklığı (T1 ) = 27 ° C + 273°C = 300 K

Son sıcaklık (T 1 ) = 47 o C + 273 = 320 K

Aranan: Son gösterge sıcaklığı

Çözüm :

Gay-Lussac yasası (sabit hacim) - sorunlar ve çözümler 3

Son gösterge basıncı = son mutlak basınç – atmosfer basıncı

Son gösterge basıncı = 3.2 atm – 1 atm

Son gösterge basıncı = 2.2 atm

Daha fazla

Charles yasası (sabit basınç) – sorunlar ve çözümler

1. Kapalı bir kapta, gaz genleşerek son hacmi ilk hacminin 3 katına çıkar (V = ilk hacim, T = ilk sıcaklık ). Son sıcaklık nedir?

Bilinenler:

Başlangıç ​​hacmi (V 1 ) = V

Son hacim (V₂ ) = 3V

Başlangıç ​​sıcaklığı (T 1 ) = T

İstenen: Son sıcaklık (T 2 )

Çözüm :

Charles yasasının formülü :

Charles Yasası (sabit basınç) - Problemler ve Çözümler 1

Gazların son sıcaklığı, başlangıç ​​sıcaklığının 3 katı olur.

2. Başlangıçta hacmi V ve sıcaklığı T olan gazlar, izobarik bir işlemden geçerek sıcaklığı başlangıç ​​sıcaklığının 2 katına çıkarsa, gazların son hacmi ne olur?

Bilinenler:

Başlangıç ​​hacmi (V 1 ) = V

Başlangıç ​​sıcaklığı (T 1 ) = T

Son sıcaklık (T 2 ) = 2T

Aranıyor: son cilt (V 2 )

Çözüm :

Charles Yasası (sabit basınç) - Problemler ve Çözümler 2

Gazların nihai hacmi, başlangıçtaki hacminin 2 katı olur.

3. Kapalı bir kapta, ideal gazların başlangıç ​​hacmi 2 litre ve sıcaklığı 27 ° C'dir. Gazların son hacmi 3 litre olursa, son sıcaklık ne olur?

Bilinenler:

Başlangıç ​​hacmi (V1 ) = 2 litre = 2 dm³ = 2 x 10⁻³

Son hacim (V₂ ) = 3 litre = 3 dm³ = 3 x 10⁻³

Başlangıç ​​sıcaklığı (T1 ) = 27 ° C + 273°C = 300 K

İstenen: Son sıcaklık (T 2 )

Çözüm :

Charles Yasası (sabit basınç) - Problemler ve Çözümler 3

Son sıcaklık 177 ° C veya 177 + 273 = 450 Kelvin'dir.

Daha fazla

Boyle yasası (sabit sıcaklık) – sorunlar ve çözümler

1. Bazı ideal gazların başlangıçtaki basıncı P ve hacmi V'dir. Gaz izotermal bir işlemden geçerek son basıncı başlangıç ​​basıncının 4 katı olursa, gazın son hacmi ne olur?

Bilinenler:

Başlangıç ​​basıncı (P 1 ) = P

Son basınç (P 2 ) = 4P

Başlangıç ​​hacmi (V 1 ) = V

Aranıyor: Son Cilt (V 2 )

Çözüm :

Boyle yasasının formülü :

PV = sabit

P 1 V 1 = P 2 V 2

(P)(V) = (4P)(V 2 )

V = 4 V 2

V 2 = V / 4 = ¼ V

Gazların nihai hacmi, başlangıç ​​hacminin ¼ katıdır.

2. Kapalı bir kapta, gaz genleşerek son hacmi ilk hacminin 2 katı olur (V = ilk hacim, P = ilk basınç). Gazların son basıncı…

Bilinenler:

Başlangıç ​​basıncı (P 1 ) = P

Başlangıç ​​hacmi (V 1 ) = V

Son hacim (V₂ ) = 2V

Aranan : Son basınç (P 2 )

Çözüm :

P 1 V 1 = P 2 V 2

PV = P 2 (2V)

P = P 2 (2)

P 2 = P / 2 = ½ P

Gaz basıncı, başlangıç ​​basıncının yarısı olur.

3. Kapalı bir kapta, basıncı 2 atm ve hacmi 1 litre olan gazlar bulunmaktadır. Gaz basıncı 4 atm olursa, gaz hacmi ne olur?

Bilinenler:

Başlangıç ​​basıncı (P1 ) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Son basınç (P₂ ) = 4 atm = 4 x 10⁵ Pa

Başlangıç ​​hacmi (V₁ ) = 1 litre = 1 dm³ = 1 x 10⁻³

Aranıyor : Son cilt (V 2 )

Çözüm :

P 1 V 1 = P 2 V 2

( 2 x 10 5 )(1 x 10 -3 ) = (4 x 10 5 ) V 2

( 1)(1 x 10 -3 ) = (2) V 2

1 x 10 -3 = (2) V 2

V 2 = ½ x 10 -3

V 2 = 0.5 x 10 -3 m 3 = 0.5 dm 3 = 0.5 litre s

Daha fazla

Seri ve paralel bağlı kondansatörler – sorunlar ve çözümler

1. C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 4 μF olmak üzere üç kondansatör seri ve paralel olarak bağlanmıştır . Bu kombinasyonla aynı etkiyi gösterecek tek bir kondansatörün kapasitansını belirleyin.

Seri ve paralel bağlı kondansatörler – sorunlar ve çözümler 1Bilinenler:

Kondansatör C 1 = 2 μF

Kondansatör C2 = 4 μF

Kondansatör C3 = 4 μF

Aranan: Eşdeğer kapasitans (C)

Çözüm :

C2 ve C3 kondansatörleri paralel bağlanmıştır. Eşdeğer kapasitans :

C P = C 2 + C 3 = 4 + 4 = 8 μ F

C1 ve Cp kondansatörleri seri olarak bağlanmıştır. Eşdeğer kapasitans :

1/C = 1/C 1 + 1/ C P = 1/2 + 1/ 8 = 4 / 8 + 1/8 = 5/8

C = 8/5 μF

2. Beş adet kondansatör, C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 6 μF, C4 = 5 μF, C5 = 10 μF, seri ve paralel olarak bağlanmıştır. Bu kombinasyonla aynı etkiyi gösterecek tek bir kondansatörün kapasitansını belirleyin.

Bilinenler:

Seri ve paralel bağlı kondansatörler – sorunlar ve çözümler 2Kapasitör C1 = 2 μF

Kondansatör C 2 = 4 μF

Kondansatör C 3 = 6 μF

Kondansatör C 4 = 5 μF

Kondansatör C 5 = 10 μF

Aranan: Eşdeğer kapasitans (C)

Çözüm :

C2 ve C3 kondansatörleri paralel bağlanmıştır. Eşdeğer kapasitans :

CP = C 2 + C 3

CP = 4 + 6

CP = 10 μF

C1 , CP , C4 ve C5 kondansatörleri seri olarak bağlanmıştır. Eşdeğer kapasitans :

1/C = 1/C 1 + 1/ C P + 1/ C 4 + 1/ C 5

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, Cı2 = 4 μF ve C3 = 3 μF ve F kuvvetleri seri ve paralel olarak bağlanmıştır. Belirleyin. elektrik enerjisi üzerinde devreleri.

Bilinenler:

Kapasitör C1 = 3 μFSeri ve paralel bağlı kondansatörler – sorunlar ve çözümler 3

Kondansatör C 2 = 4 μF

Kondansatör C3 = 3 μF

Aranan: Eşdeğer kapasitans (C)

Çözüm :

C2 ve C3 kondansatörleri paralel bağlanmıştır. Eşdeğer kapasitans :

CP = C 2 + C 3

CP = 4 + 3

CP = 7 μF

C1 ve CP kondansatörleri seri bağlanmıştır. Eşdeğer kapasitans :

1/C = 1/C 1 + 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

Devrelerdeki elektrik enerjisi:

E = ½ CV 2

E = ½ ( 2.1 x 10 -6 )(12 2 )

E = ½ (2.1 x 10 -6 )(144)

E = (2.1 x 10 -6 )(72)

E = 151.2 x 10⁻⁴ Joule

E = 1.5 x 10⁻⁴ Joule

Daha fazla

Seri bağlı kondansatörler – sorunlar ve çözümler

1. C1 = 2 μF, C2 = 1 μF, C3 = 3 μF, C4 = 4 μF olmak üzere dört kondansatör seri olarak bağlanmıştır . Bu kombinasyonla aynı etkiyi gösterecek tek bir kondansatörün kapasitansını belirleyin .

Bilinenler:

Kondansatör C1 = 2 μF

Kondansatör C2 = 1 μF

Kondansatör C3 = 3 μF

Kondansatör C3 = 4 μF

Aranan: Eşdeğer kapasitans

Çözüm :

Eşdeğer kapasitans:

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

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

1/C = 6/12 + 12/12 + 4/12 + 3/12

1/C = 25/12

C = 12/25

C = 0.48

Tüm kombinasyonun eşdeğer kapasitesi 0.48 μF'dir.

2. P ve Q noktaları arasındaki potansiyel fark 12 volt ise , C1 kondansatöründeki yükü belirleyin …

Seri Bağlı Kondansatörler – Sorunlar ve Çözümler 1Bilinenler:

Kondansatör C₂ = 1⁰ μF = 1⁰ x 10⁻⁶ F

Kondansatör C₂ = 2⁰ μF = 2⁰ x 10⁻⁶ F

Potansiyel fark (V) = 12 Volt

Aranan: C1 kondansatöründeki yük ( Q1 )

Çözüm :

Eşdeğer kapasitans:

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

1/C = 1/10 + 1/20 = 2/20 + 1/20 = 3/20

C = 20/3 μF = (20/3) x 10⁻⁶ F

Eşdeğer kapasitör üzerindeki elektrik yükü :

Q = (C)(V) = (20/3)(12)(10 -6 ) = 80 x 10 -6 C

Q = 80 μC

Kondansatörler seri olarak bağlanır, böylece eşdeğer kondansatörler üzerindeki elektrik yükü, C1 kondansatöründeki elektrik yüküne ve C2 kondansatöründeki elektrik yüküne eşit olur.

Kondansatör C1 üzerindeki elektrik yükü 80 μC'dir.

3. C1 = 2 μF ve C2 = 4 μF olmak üzere iki kondansatör seri olarak bağlanmıştır. Kondansatörler yüklüdür. C1 kondansatöründeki potansiyel farkı 2 volttur. C2 kondansatöründeki elektrik yükü nedir?

Bilinenler:

Kapasitör C 1 = 2 μ F = 2 x 10 -6 F

Kapasitör C 2 = 4 μ F = 4 x 10 -6 F

Kondansatör C1 üzerindeki potansiyel fark (V1 ) = 2 Volt

Aranan : C2 kondansatöründeki elektrik yükü.

Çözüm :

Kondansatör C1 üzerindeki elektrik yükü :

Q 1 = C 1 V 1 = (2 x 10 -6 )(2) = 4 x 10 -6 C

Q 1 = 4 μC

Kondansatörler , C1 kondansatöründeki elektrik yükü C2 kondansatöründeki elektrik yüküne eşit olacak şekilde seri bağlanır.

C2 kondansatöründeki yük 4 μC'dir .

Daha fazla

Paralel bağlı kapasitörler – sorunlar ve çözümler

1. C1 = 2 μF, C2 = 1 μF, C3 = 3 μF, C4 = 4 μF olmak üzere dört kondansatör paralel bağlanmıştır. Bu kondansatörlerin birleşimiyle aynı etkiyi gösterecek tek bir kondansatörün kapasitansını belirleyin.

Bilinenler:

Kondansatör C1 = 2 μF

Kondansatör C2 = 1 μF

Kondansatör C3 = 3 μF

Kondansatör C3 = 4 μF

Aranan: Eşdeğer kapasitans

Çözüm :

Eşdeğer kapasitans:

C = C 1 + C 2 + C 3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

Tüm kombinasyonun eşdeğer kapasitesi 9 μF'dir.

2. A ve B noktaları arasındaki potansiyel fark 9 volt ise , C2 kondansatöründeki yükü belirleyiniz …

Paralel Bağlı Kondansatörler – Sorunlar ve Çözümler 1

Bilinenler:

Kapasitör C 1 = 20 μ F = 20 x 10 -6 F

Kapasitör C 2 = 30 μ F = 30 x 10 -6 F

A ve B noktaları arasındaki potansiyel fark (V AB ) = 9 Volt

Aranan : C2 kondansatöründeki yük ( Q2 )

Çözüm :

Potansiyel fark:

Kondansatörler , A ve B noktaları arasındaki potansiyel farkı (V AB ) = C 1 kondansatöründeki potansiyel farkı (V 1 ) = C 2 kondansatöründeki potansiyel farkı (V 2 ) = 9 Volt olacak şekilde paralel bağlanmıştır .

Kondansatör C2 üzerindeki elektrik yükü :

Q 2 = C 2 V 2 = (30 x 10 -6 )(9) = 270 x 10 -6 C

Q 2 = 270 μC

C2 kondansatöründeki elektrik yükü 270 μC'dir .

3. C1 = 4 μF, C2 = 2 μF, C3 = 3 μF olmak üzere üç kondansatör paralel bağlanmıştır. Kondansatörler yüklüdür. C2 kondansatöründeki potansiyel farkı 4 volttur. Belirleyiniz.

(a) C1 , C2 ve C3 kapasitörlerindeki elektrik yükü

(b) Tüm kombinasyonun eşdeğer kapasitöründeki elektrik yükü

Bilinenler:

Kapasitör C 1 = 4 μ F = 4 x 10 -6 F

Kondansatör C2 = 2 μF = 2 x 10⁻⁶ F

Kondansatör C3 = 3 μF = 3 x 10⁻⁶ F

Kondansatör C2 üzerindeki potansiyel fark (V2 ) = 4 Volt

Aranan : Kondansatör C3 (Q3 ) üzerindeki elektrik yükü

Çözüm :

(a) Kondansatör C3 üzerindeki elektrik yükü

Kondansatör C3 üzerindeki potansiyel farkı :

Kondansatörler, kondansatör üzerindeki potansiyel farkı eşit olacak şekilde paralel bağlanır. C3 (V3) = kapasitör üzerindeki potansiyel fark C2 (V2) = kapasitör üzerindeki potansiyel fark C1 (V1) = eşdeğer kapasitör üzerindeki potansiyel fark (V) = 4 Volt

Kondansatör C1 üzerindeki elektrik yükü :

Q 1 = C 1 V 1 = (4 x 10 -6 )(4) = 16 x 10 -6 C

Q 1 = 16 μC

Kondansatör C2 üzerindeki elektrik yükü :

Q 2 = C 2 V 2 = (2 x 10 -6 )(4) = 8 x 10 -6 C

Q 2 = 8 μC

Kondansatör C3 üzerindeki elektrik yükü :

Q 3 = C 3 V 3 = (3 x 10 -6 )(4) = 12 x 10 -6 C

Q 3 = 12 μC

(b) Eşdeğer kapasitör üzerindeki elektrik yükü

Q = Q 1 + Q 2 + Q 3

Q = 16 μ C + 8 μ C + 12 μ C = 36 μ C

Alternatif çözüm:

Eşdeğer kapasitans:

C = C 1 + C 2 + C 3

C = 4 μF + 2 μF + 3 μF = 9 μF

C = 9 x 10 -6 F

Eşdeğer kapasitör üzerindeki potansiyel fark:

V 1 = V 2 = V 3 = V = 4 Volt

Eşdeğer kapasitör üzerindeki elektrik yükü:

Q = CV = (9 x 10 -6 )(4) = 36 x 10 -6 C

Q = 36 μC

Daha fazla