Два последовательно соединенных конденсатора емкостями c1=2мкф и c2=4мкф присоединены к источнику постоянного напряжения u=120 в. определить напряжение на каждом конденсаторе

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Напряжение на первом конденсаторе составляет 80 В, а на втором — 40 В. ️ Шаг 1: Нахождение общей емкости цепи При последовательном соединении конденсаторов заряды на них равны, а общая емкость рассчитывается по формуле: 1Ceq=1C1+1C2the fraction with numerator 1 and denominator cap C sub e q end-sub end-fraction equals the fraction with numerator 1 and denominator cap C sub 1 end-fraction plus the fraction with numerator 1 and denominator cap C sub 2 end-fraction Подставим значения C1=210-6cap C sub 1 equals 2 center dot 10 to the negative 6 power Ф и C2=410-6cap C sub 2 equals 4 center dot 10 to the negative 6 power Ф: Ceq=C1C2C1+C2=242+4=86=431,33 мкФcap C sub e q end-sub equals the fraction with numerator cap C sub 1 center dot cap C sub 2 and denominator cap C sub 1 plus cap C sub 2 end-fraction equals the fraction with numerator 2 center dot 4 and denominator 2 plus 4 end-fraction equals eight-sixths equals four-thirds is approximately equal to 1 comma 33 мкФ ️ Шаг 2: Расчет общего заряда Поскольку конденсаторы соединены последовательно, заряд на каждом из них равен общему заряду цепи qq. Используем формулу q=CeqUq equals cap C sub e q end-sub center dot cap U: q=4310-6120=16010-6 Клq equals four-thirds center dot 10 to the negative 6 power center dot 120 equals 160 center dot 10 to the negative 6 power Кл Таким образом, q1=q2=160 мкКлq sub 1 equals q sub 2 equals 160 мкКл. ️ Шаг 3: Определение напряжения на каждом конденсаторе Напряжение на отдельном конденсаторе находится из соотношения U=qCcap U equals the fraction with numerator q and denominator cap C end-fraction : Для первого конденсатора: U1=qC1=16010-6210-6=80 Вcap U sub 1 equals the fraction with numerator q and denominator cap C sub 1 end-fraction equals the fraction with numerator 160 center dot 10 to the negative 6 power and denominator 2 center dot 10 to the negative 6 power end-fraction equals 80 В Для второго конденсатора: U2=qC2=16010-6410-6=40 Вcap U sub 2 equals the fraction with numerator q and denominator cap C sub 2 end-fraction equals the fraction with numerator 160 center dot 10 to the negative 6 power and denominator 4 center dot 10 to the negative 6 power end-fraction equals 40 В Проверка: U1+U2=80+40=120 Вcap U sub 1 plus cap U sub 2 equals 80 plus 40 equals 120 В, что соответствует напряжению источника. Ответ: Напряжение на первом конденсаторе U1=80 Вcap U sub 1 equals 80 В, на втором конденсаторе U2=40 Вcap U sub 2 equals 40 В. Сообщите, если необходимо рассчитать энергию, запасенную в каждом из этих конденсаторов.

Форма ответа

Ваш аватар