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?
21.05.2024 18:18
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?