Эмкость батареи конденсаторов
Физика

1. Какова емкость батареи конденсаторов, если плоский конденсатор, вместимость которого равна 64 мкФ, разрезан

1. Какова емкость батареи конденсаторов, если плоский конденсатор, вместимость которого равна 64 мкФ, разрезан на 4 равные части вдоль плоскостей, перпендикулярных обкладкам, и полученные конденсаторы соединены последовательно?
2. Какова емкость батареи конденсаторов, если плоский конденсатор, вместимость которого равна 114 мкФ, разрезан на 9 равных частей вдоль плоскостей, перпендикулярных обкладкам, и полученные конденсаторы соединены параллельно?
3. Какова энергия конденсатора после заполнения диэлектриком с диэлектрической проницаемостью, равной 3, если его энергия без диэлектрика составляет 30 мкДж?
Верные ответы (1):
  • Магический_Вихрь_3273
    Магический_Вихрь_3273
    60
    Показать ответ
    Тема урока: Эмкость батареи конденсаторов

    Инструкция:
    1. Для решения первой задачи, нужно знать, как объединяются конденсаторы при последовательном соединении. При последовательном соединении ёмкости конденсаторов складываются по формуле:
    1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ + 1/C₄,
    где С₁, C₂, C₃, C₄ - ёмкости полученных конденсаторов.
    В данном случае, так как плоский конденсатор разрезан на 4 равные части, каждая полученная часть будет иметь одинаковую ёмкость 1/4 от исходной ёмкости.
    Подставляем значения в формулу:
    1/С = 1/(64/4) + 1/(64/4) + 1/(64/4) + 1/(64/4),
    1/С = 4/64 + 4/64 + 4/64 + 4/64,
    1/С = 16/64,
    1/С = 1/4,
    С = 4 мкФ.
    Таким образом, емкость батареи конденсаторов составляет 4 мкФ.

    2. Для решения второй задачи, нужно знать, как объединяются конденсаторы при параллельном соединении. При параллельном соединении ёмкости конденсаторов складываются по формуле:
    С = C₁ + C₂ + C₃ + C₄ + C₅ + C₆ + C₇ + C₈ + C₉,
    где C₁, C₂, C₃, C₄, C₅, C₆, C₇, C₈, C₉ - ёмкости полученных конденсаторов.
    В данном случае, так как плоский конденсатор разрезан на 9 равных частей, каждая полученная часть будет иметь одинаковую ёмкость 1/9 от исходной ёмкости.
    Подставляем значения в формулу:
    С = (114/9) + (114/9) + (114/9) + (114/9) + (114/9) + (114/9) + (114/9) + (114/9) + (114/9),
    С = 9 * (114/9),
    С = 114 мкФ.
    Таким образом, ёмкость батареи конденсаторов составляет 114 мкФ.

    Доп. материал:
    1. Задача 1: Какова емкость батареи конденсаторов, если плоский конденсатор, вместимость которого равна 128 мкФ, разрезан на 8 равных частей вдоль плоскостей, перпендикулярных обкладкам, и полученные конденсаторы соединены последовательно?
    2. Задача 2: Какова емкость батареи конденсаторов, если плоский конденсатор, вместимость которого равна 200 мкФ, разрезан на 10 равных частей вдоль плоскостей, перпендикулярных обкладкам, и полученные конденсаторы соединены параллельно?

    Совет:
    Для лучшего понимания и решения подобных задач, важно помнить основные формулы для последовательного и параллельного соединений конденсаторов. Также можно проводить аналогию с электрическими цепями, где последовательное соединение соответствует соединению резисторов по шлейфу, а параллельное соединение - соединению резисторов друг к другу. Помните, что в задачах на параллельное соединение конденсаторов, общая ёмкость батареи будет больше ёмкости каждого отдельного конденсатора.

    Упражнение:
    1. Какова емкость батареи конденсаторов, если плоский конденсатор, вместимость которого равна 96 мкФ, разрезан на 6 равных частей вдоль плоскостей, перпендикулярных обкладкам, и полученные конденсаторы соединены последовательно?
Написать свой ответ: