Каково напряжение на каждом из конденсаторов, если они последовательно соединены и подключены к источнику постоянного

Задача: Каково напряжение на каждом из конденсаторов, если они последовательно соединены и подключены к источнику постоянного напряжения с силой 120 вольт, а их емкости составляют c1 = 2 мкФ и c2 = 4 мкФ?

Пояснение: Когда конденсаторы соединены последовательно, их эквивалентная емкость может быть найдена по формуле:


Где C₁ и C₂ обозначают емкости конденсаторов.

Для данной задачи, C₁ = 2 мкФ и C₂ = 4 мкФ, поэтому:


Вычислив правую часть уравнения и обратив ее, получим:


Вычисляя это выражение, получаем Cэкв = 1.33333 мкФ

Теперь мы можем использовать формулу для напряжения на конденсаторе, которая связана с энергией и емкостью, чтобы найти напряжение на каждом конденсаторе. Формула:


Где U - напряжение, Q - заряд, C - емкость.

Изначально заряд обоих конденсаторов одинаков и равен заряду на эквивалентном конденсаторе. Таким образом, заряд (Q) для обоих конденсаторов будет один и тот же.

Подставляя значения, получим:

Напряжение на c₁:


Подставляя найденное значение Cэкв = 1.33333 мкФ:


Напряжение на c₂:


Пример:

Для данного примера, найдем напряжение на каждом конденсаторе, используя полученные выше формулы:



Совет:

Для понимания концепции последовательного соединения конденсаторов, будьте внимательны к формулам и их использованию. Убедитесь, что вы понимаете, как уравнивания связывают емкости конденсаторов, и как использовать эту информацию для нахождения напряжения на каждом из них.

Ещё задача:

Конденсатор с ёмкостью c₃ = 6 мкФ подключен к источнику постоянного напряжения с силой 240 вольт. Каково напряжение на этом конденсаторе?