Смешанное соединение конденсаторов. Дана батарея конденсаторов
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Смешанное соединение конденсаторов
Дана батарея конденсаторов, соединенных смешанным способом и подключенных к сети переменного тока напряжением 220В. Схема включения соответствует варианту задания и изображена на схемах 1.1 - 1.25 в приложении А, по заданным в таблице 1.1 параметрам рассчитать:
1) Эквивалентную емкость батареи конденсаторов (Cэкв).
2) Заряд каждого конденсатора (q1, q2, q3, q4, q5).
3) Энергию каждого конденсатора (W1, W2, W3, W4, W5).
Таблица 1.1 - Варианты задания и параметры элементов схем
Номер варианта Схема (№ рисунка) Емкость конденсаторов, мкФ
С1 С2 С3 С4 С5
14 1.14 18 8 10 34 43
Рисунок 1.1 – Схема электрической цепи для расчета смешанного соединения конденсатор
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
Cэкв=23.529 мкФ;
q1=39.6∙10-4 Кл
q2=13.793∙10-4 Кл
q3=4.7584∙10-4 Кл
q4=q5=9.0348∙10-4 Кл
W1=0.436 Дж
W2=0.119 Дж
W3=0.011 Дж
W4=0.012 Дж
W5=0.009 Дж
Решение
Определяем эквивалентную емкость батареи конденсаторов (Cэкв).
Рассчитываем общую емкость конденсаторов C4 и C5, соединенных последовательно:
C45=C4∙C5C4+C5=34∙4334+43=18.987 мкФ
Рассчитываем общую емкость конденсаторов C3 и C45, соединенных параллельно:
C345=C3+C45=10+18.987=28.987 мкФ
Рассчитываем общую емкость конденсаторов C2 и C345, соединенных последовательно:
C2345=C2∙C345C2+C345=8∙28.9878+28.987=6.27 мкФ
Находим эквивалентную емкость Сэкв батареи конденсаторов:
Cэкв=C1+C2345=18+6.27=24.27 мкФ
2) Определяем заряд каждого конденсатора (q1, q2, q3, q4, q5).
Рассчитываем электрический заряд q батареи конденсаторов Cэкв
q=CэквU=24.27∙10-6∙220=53.393∙10-4 Кл
Напряжения на конденсаторе C1:
U1=U=220 В
Определяем электрические заряды конденсаторов C1 и C2:
q1=C1U1=18∙10-6∙220=39.6∙10-4 Кл
q2=C2345U=6.27∙10-6∙220=13.793∙10-4 Кл
Напряжения на конденсаторах C2 и C3:
U2=q2C2=13.793∙10-48∙10-6=172.416 В
U3=q2C345=13.793∙10-428.987∙10-6=47.584 В
Определяем электрические заряды конденсаторов C3, C4 и C5:
q3=C3U3=10∙10-6∙47.584=4.7584∙10-4 Кл
q4=q5=C45U3=18.987∙10-6∙47.584=9.0348∙10-4 Кл
Напряжения на конденсаторах C4 и C5:
U4=q4C4=9.0348∙10-434∙10-6=26.573 В
U5=q5C5=9.0348∙10-443∙10-6=21.011 В
3) Энергию каждого конденсатора (W1, W2, W3, W4, W5).
W1=C1U122=18∙10-6∙22022=0.436 Дж
W2=C2U222=8∙10-6∙172.41622=0.119 Дж
W3=C3U322=10∙10-6∙47.58422=0.011 Дж
W4=C4U422=34∙10-6∙26.57322=0.012 Дж
W5=C5U522=43∙10-6∙21.01122=0.009 Дж
Ответ: Cэкв=23.529 мкФ;
q1=39.6∙10-4 Кл
q2=13.793∙10-4 Кл
q3=4.7584∙10-4 Кл
q4=q5=9.0348∙10-4 Кл
W1=0.436 Дж
W2=0.119 Дж
W3=0.011 Дж
W4=0.012 Дж
W5=0.009 Дж
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
