1. Какое установившееся напряжение будет определено после соединения двух конденсаторов с емкостями 2 и 4

Содержание: Конденсаторы

Объяснение:
1. После соединения двух конденсаторов с емкостями 2 и 4 мкФ к источнику напряжением 180 В их переподключают одноименно заряженными пластинами. Для определения установившегося напряжения воспользуемся законом сохранения заряда. Общий заряд системы конденсаторов остается неизменным до и после переподключения пластинами. Используя формулу Q = CV, где Q - заряд, C - емкость, V - напряжение, найдем заряды каждого конденсатора. После переподключения пластинами заряды конденсаторов равны, значит, сумма зарядов на пластинах будет равна заряду источника. Отсюда следует, что полное напряжение будет распределено между конденсаторами пропорционально их емкостям. Используя формулу V = Q / C, найдем напряжение на каждом конденсаторе.

2. Если три конденсатора одинаковой емкости соединены параллельно между собой, то общая емкость системы будет равна сумме емкостей каждого конденсатора. В данной задаче заряд на обкладках каждого конденсатора равен 6x10^(-9) Кл, а напряжение между обкладками батареи равно 12 В. Используя формулу Q = CV, где Q - заряд, C - емкость, V - напряжение, найдем емкость каждого конденсатора. Зная емкость одного конденсатора, мы можем найти общую емкость системы.

3. Чтобы найти электроемкость системы конденсаторов, соединенных по данной схеме, необходимо произвести расчет эффективной емкости параллельно соединенных конденсаторов. Для этого мы знаем, что эффективная емкость параллельного соединения равна сумме емкостей каждого конденсатора. Для представленной схемы необходимо суммировать емкости C1, C2 и C3. После этого мы найдем общую электроемкость системы конденсаторов.

Пример:
1. Для первой задачи, после переподключения пластинами, установившееся напряжение на конденсаторах будет равно 60 В и 120 В соответственно.
2. Для второй задачи, если три конденсатора одинаковой емкости, то общая емкость системы составит 18x10^(-9) Ф.
3. Для третьей задачи, суммируем емкости C1, C2 и C3, чтобы получить электроемкость системы конденсаторов.

Суть вопроса: Конденсаторы и их электроемкость

Пояснение:
1. В данной задаче, после соединения двух конденсаторов с емкостями 2 и 4 мкФ к источнику напряжением 180 В, нужно определить установившееся напряжение.
Поскольку конденсаторы соединены одноименно заряженными пластинами, то они образуют последовательное соединение. По формуле для последовательного соединения конденсаторов, обратная величина их общей емкости равна сумме обратных величин их емкостей. В данном случае общая емкость будет равна: 1/С = 1/2 + 1/4 = 2/4 + 1/4 = 3/4. Следовательно, общая емкость равна 4/3 мкФ.
Также, по закону Кирхгофа о сохранении заряда, заряд на конденсаторах будет одинаковым, следовательно, суммарный заряд равен: Q = C × U, где Q - заряд, C - емкость, U - напряжение. Зная, что Q = C1 × U1 = C2 × U2, и C1 = 2 мкФ, C2 = 4 мкФ и U1 = U2 = U (уст.) (неизвестное нами установившееся напряжение), можем решить уравнение: 2U = 4U, откуда U (уст.) = 90 В.

2. В задаче нужно определить емкость батареи конденсаторов, если три конденсатора одинаковой емкости соединены параллельно между собой и заряд на обкладках каждого конденсатора равен 6×10-9 Кл при подключении батареи к аккумулятору с напряжением 12 В.
Поскольку конденсаторы подключены параллельно, их общая емкость равна сумме их емкостей. В данном случае, каждый конденсатор имеет заряд Q = 6×10-9 Кл и напряжение U = 12 В. Используя формулу Q = C × U, мы можем найти емкость одного конденсатора: C = Q / U = (6×10-9) / 12 = 0.5×10-9 Ф.
Таким образом, емкость батареи конденсаторов будет равна: C(батарея) = 3 × C(конденсатора) = 3 × 0.5×10-9 Ф = 1.5×10-9 Ф.

3. В данной задаче нужно определить электроемкость системы конденсаторов, которые соединены по схеме, изображенной на рисунке. Для этого нужно определить общую емкость этой системы. Данная схема представляет собой систему параллельно соединенных конденсаторов. Общая емкость системы конденсаторов, соединенных параллельно, равна сумме их емкостей. В данном случае, сумма емкостей равна 10 мкФ + 20 мкФ + 5 мкФ = 35 мкФ. Таким образом, электроемкость системы конденсаторов равна 35 мкФ.

Дополнительный материал:

1. Какое установившееся напряжение будет определено после соединения двух конденсаторов с емкостями 3 и 5 мкФ к источнику напряжением 200 В, а затем их переподключения одноименно заряженными пластинами?
2. Какова будет емкость батареи конденсаторов, если четыре конденсатора одинаковой емкости соединены параллельно между собой и заряд на обкладках каждого конденсатора равен 8×10-9 Кл при подключении батареи к аккумулятору с напряжением 15 В?
3. Какая будет электроемкость системы конденсаторов, которые соединены по схеме, изображенной на рисунке?

Совет: Для лучшего понимания электроемкости конденсаторов, можно использовать аналогию с батарейкой. Емкость конденсатора - это аналог заряда батарейки, а напряжение - это аналог напряжения на батарейке. Чем больше емкость конденсатора, тем больше заряда он может накопить при данном напряжении. А суммарная емкость системы конденсаторов - это аналог емкости батареи, состоящей из нескольких батареек, которые соединены параллельно или последовательно. Параллельное соединение увеличивает емкость, а последовательное - уменьшает.

Закрепляющее упражнение:
На рисунке показана схема, в которой шесть конденсаторов соединены параллельно между собой. Каждый конденсатор имеет емкость 10 мкФ. Какая будет электроемкость всей системы конденсаторов?