Емкость каждого конденсатора равна 100 мкф чему равна емкость батареи конденсаторов

Задачи на конденсаторы и электроемкость с решениями

Конденсатор – деталька, без которой не обойдется работа ни одного электронного прибора. Но прежде чем разбираться с основами электроники, нужно научиться решать физические задачи на конденсатор и электроемкость. Именно этим мы и займемся в сегодняшней статье, посвященной подробному разбору решений задач.

Подписывайтесь на наш телеграм: теперь помимо полезных и интересных материалов там можно найти скидки и акции на любые работы.

Задачи на конденсаторы и электроемкость с решением

Если вы не знаете, как решать задачи с конденсаторами, сначала посмотрите теорию и вспомните про памятку по решению задач по физике и полезные формулы.

Задача №1 на электроемкость батареи конденсаторов

Условие

Плоский конденсатор емкостью 16 мкФ разрезают на 4 равные части вдоль плоскостей, перпендикулярных обкладкам. Полученные конденсаторы соединяют последовательно. Чему равна емкость батaреи конденсаторов?

Решение

Из условия следует, что площадь получившихся конденсаторов в 4 раза меньше, чем у исходного. Зная это, можно найти емкость каждого полученного конденсатора:

Соединяя 4 таких конденсатора последовательно, получаем:

Ответ: 1 мкФ.

Задача №2 на энергию плоского конденсатора

Условие

Плоский конденсатор заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью, равной 2. Энергия конденсатора без диэлектрика равна 20 мкДж. Чему равна энергия конденсатора после заполнения диэлектриком? Считать, что источник питания отключен от конденсатора.

Решение

Энергия конденсатора до заполнения диэлектриком равна:

После заполнения емкость конденсатора изменится:

Энергия конденсатора после заполнения:

Ответ: 40 мкФ.

Задача №3 на последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Условие

На рисунке изображена батарея конденсаторов. Каждый конденсатор имеет емкость 1 мкФ. Найдите емкость батареи.

Решение

Как видим, часть конденсаторов соединена параллельно, а часть последовательно. Это типичный пример смешанного соединения конденсаторов. Алгоритм решения задач при смешанном соединении конденсаторов сводится к тому, чтобы упростить схему и свести все только к параллельному или последовательному соединению.

Конденсаторы 3 и 4 соединены параллельно. Складывая их емкость, получаем в итоге последовательное соединение четырех конденсаторов: 1, 2, 5 и 3-4. Для параллельного соединения:

Для последовательного соединения:

Ответ: 0,285 мкФ.

Задача №4 на пролет частицы в конденсаторе

Заряд конденсатора равен 0,3 нКл, а емкость – 10 пФ. Какую скорость приобретет электрон, пролетая в конденсаторе от одной пластины к другой. Начальная скорость электрона равна нулю.

Решение

По закону сохранения энергии, разность кинетических энергий электрона в начале и в конце пути будет равна работе поля по его перемещению. По условию, начальная кинетическая энергия электрона равна 0. Запишем:

С учетом этого, получим:

Ответ: 10^7 м/с.

Задача №5 на вычисление энергии электрического поля конденсатора

Условие

Конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения U=1 кВ. Емкость конденсатора равна 5 пФ. Как изменяться заряд на обкладках конденсатора и его энергия, если расстояние между обкладками уменьшить в три раза.

Решение

Заряд конденсатора равен:

Изменение заряда будет равно:

Ответ: 5 мкДж.

Вопросы на тему «Конденсатор и электроемкость»

Вопрос 1. Что такое конденсатор?

Ответ. Конденсатор – устройство, имеющее два полюса и предназначенное для накопления электрического заряда.

Простейший тип конденсатора – плоский воздушный конденсатор. Он состоит из двух пластин (обкладок), имеющих разные заряды и разделенных воздухом. В зависимости от диэлектрика, разделяющего обкладки, разделяют:

Основная роль конденсатора в электронных приборах – накапливать заряд, а потом передавать его дальше в цепь.

Вопрос 2. Что такое электроемкость?

Ответ. Электроемкость – скалярная физическая величина, характеризующая способность накапливать электрический заряд. В системе СИ измеряется в Фарадах.

Вопрос 3. Какие есть способы соединения конденсаторов?

Ответ. Конденсаторы можно соединить последовательно и параллельно.

При параллельном соединении емкость цепи равна сумме емкостей отдельных конденсаторов.

При последовательном соединении величина, обратная общей емкости, равна сумме обратных емкостей каждого конденсатора.

Вопрос 4. Что такое колебательный контур?

Ответ. Это простейшая электрическая цепь, состоящая из конденсатора, катушки индуктивности и источника тока. В колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания: энергия конденсатора переходит в энергию катушки, и наоборот.

Вопрос 5. Что происходит при отключении источника питания, к которому подключен конденсатор в цепи?

Ответ. В этот момент конденсатор начинает разряжаться, отдавая накопленный заряд другим элементам цепи.

Мы не понасылшке знаем, что от сложных задач на конденсаторы мозги буквально плавятся. Если ваш мозг устал от постоянного решения задач по физике и других заданий, обращайтесь в профессиональный образовательный сервис за консультацией и поддержкой в любое время. У нас есть решение для ваших проблем с учебой!

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Источник

Электростатика

61. Разность потенциалов между точками А и В U = 9 В. Емкость конденсаторов соответственно равна C₁ = 3 мкФ и С₂ = 6 мкФ. Определить: 1) заряды Q₁ и Q₂; 2) разность потенциалов U₁ и U₂ на обкладках каждого конденсатора.

62. Емкость батареи конденсаторов, образованной двумя последовательно соединенными конденсаторами, C = 100 пФ, а заряд Q = 20 нКл. Определить емкость второго конденсатора, а так же разность потенциалов на обкладках каждого конденсатора, если C₁ = 200 пФ.

63. Определить емкость С батареи конденсаторов, изображенной на рисунке. Емкость каждого конденсатора C₁ = 1 мкФ.

64. Уединенная металлическая сфера электроемкостью C = 4 пФ заряжена до потенциала φ = 1 кВ. Определить энергию поля, заключенную в сферическом слое между сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в 4 раза больше радиуса уединенной сферы.

65. Две концентрические проводящие сферы радиусами R₁ = 20 см и R₂ = 50 см заряжены соответственно одинаковыми зарядами Q = 100 нКл. Определить энергию электростатического поля, заключенного между этими сферами.

66. Сплошной эбонитовый шар (ε = 3) радиусом R = 5 см заряжен равномерно с объемной плотностью ρ = 10 нКл/м3. Определить энергию электростатического поля, заключенную внутри шара.

68. Шар, погруженный в масло (ε = 2,2), имеет поверхностную плотность заряда σ = 1 мкКл/м 2 и потенциал φ = 500 В. Определить: 1) радиус шара; 2) заряд шара; 3) емкость шара; 4) энергию шара.

70. Плоский воздушный конденсатор емкостью С = 10 пФ заряжен до разности потенциалов U₁ = 500 В. После отключения конден от источника напряжения расстояние между пластинами конденсатора было увеличено в 3 раза. Определите: 1) разность потенциалов на обкладках конденсатора после их раздвижения; 2) работу внешних сил по раздвижению пластин.

74. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (ε = 7). Когда конденсатор присоединили к источнику напряжения, давление пластин на стекло оказалось равным 1 Па. Определить: 1) поверхностную плотность зарядов на пластинах конденсатора; 2) электростатическое смещение; 3) напряженность электростатического поля в стекле; 4) поверхностную плотность связанных зарядов на стекле; 5) объемную плотность энергии электростатического поля в стекле.

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Источник

Определить электроемкость батареи конденсаторов, если C1 = 0, 1 мкФ, С2 = 0, 4 мкФ и С3 = 0, 52 мкФ?

Определить электроемкость батареи конденсаторов, если C1 = 0, 1 мкФ, С2 = 0, 4 мкФ и С3 = 0, 52 мкФ.

К нашей задаче получаем :

С1 и С2 соединены последовательно, следовательно, общая емкость будет :

А последовательно соединенные C1 и С2 соединены с С3 параллельно, следовательно получаем :

С = 0, 08мкФ + 0, 52мкФ = 0, 6 мкФ.

Имеются два конденсатора электроемкостью 1 мкФ и 2 мкФ?

Имеются два конденсатора электроемкостью 1 мкФ и 2 мкФ.

Какова электроемкость батареи при последовательном и при параллельном соединении этих конденсаторов?

Определите емкость батареи конденсаторов (см?

Определите емкость батареи конденсаторов (см.

Рисунок), если С1 = 2 мкФ, С2 = 6 мкФ, С3 = 4 мкФ, С4 = 12 мкФ.

Определить электроемкость батареи конденсаторов, изображенной на рис?

Определить электроемкость батареи конденсаторов, изображенной на рис.

2, если С1 = 2 мкФ, С2 = 4 мкФ, С3 = 1 мкФ, С4 = 2 мкФ, С5 = 6 мкФ.

Три конденсатора соединены в батарею так, как показано на рисунке, и подключены к источнику постоянного напряжения 200 В?

Три конденсатора соединены в батарею так, как показано на рисунке, и подключены к источнику постоянного напряжения 200 В.

Определить емкость конденсатора С1 и заряд на нем, если емкость батареи С = б мкФ, а емкость конденсаторов С2 = 2 мкФ, Сз = 3 мкФ.

Электроемкость батареи конденсаторов равна 5, 8 мкф?

Электроемкость батареи конденсаторов равна 5, 8 мкф.

Определить электроемкость и заряд конденсатора C1, если C2 = 1 мкф, C3 = 4 мкф, С3 = 4 мкф, U = 220 В.

Два конденсатора емкостью 1 и 2 мкф соединены последовательно к ним параллельно присоединили по 3 и 4 мкф?

Два конденсатора емкостью 1 и 2 мкф соединены последовательно к ним параллельно присоединили по 3 и 4 мкф.

Определить общую электроемкость.

Три конденсатора емкостью по 2 мкФ, 3 мкФ и 4 мкФ присоединены параллельно к источнику напряжением 25 В?

Три конденсатора емкостью по 2 мкФ, 3 мкФ и 4 мкФ присоединены параллельно к источнику напряжением 25 В.

Определить общую емкость, заряд и энергию батареи.

Определить заряд конденсатора электроемкостью 2 мкф при напряжении 220 в?

Определить заряд конденсатора электроемкостью 2 мкф при напряжении 220 в.

Определить общую емкость и напряжение на каждом конденсаторе для соединения?

Определить общую емкость и напряжение на каждом конденсаторе для соединения.

Если с1 = 10 мкф, с2 = 20 мкф, с3 = 15 мкф, с4 = 30мкф, с5 = 10 мкф.

Напряжение, приложенное ко всей батарее конденсаторов U = 100B.

Два конденсатора с емкостями 4 и 1 мкф соединены последовательно?

Два конденсатора с емкостями 4 и 1 мкф соединены последовательно.

Определите общую электроемкость и напряжения на конденсаторах, если на батарею конденсаторов подано напряжение 220 В.

То есть длина наклонной плоскости больше высоты подъема в 3 раза, то есть = 1, 8 м. Ответ : 1, 8 м.

Правильный ответ E) 2F.

Решение : t = s / v t = 250 / 5 = 50 c Ответ : t = 50с.

S = vt = >t = s / v t = 250 : 5 = 50.

Решение на фото. Удачи.

В данной задаче нужно рассмотреть два случая : 1. Точка В – точка опоры. Тогда на стержень действуют силы : в точке С – сила тяжести груза, направленная вниз ; в точке D (середина стержня) – сила тяжести стержня, направленная вниз ; в точке А – сил..

Источник