Смешанное соединение конденсаторов. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по электронике, электротехнике, радиотехнике
Смешанное соединение конденсаторов

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

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: Эквивалентную емкость батареи конденсаторов(Cэкв). Заряд каждого конденсатора(q1, q2, q3, q4, q5). 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, 1 2 3 4 5 6 7 15 1.15 5 20 20 10 15 Схема:

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Конденсаторы С4 и С5 соединены параллельно. Их эквивалентная емкость:
C45=C4+C5=10+15=25 мкФ
Схема примет вид:
Конденсаторы С45 и С3 соединены последовательно. Их эквивалентная емкость:
C345=C345C3C345+C3=25∙2025+20=11,1 мкФ
Конденсаторы С2 и С345 соединены параллельно. Их эквивалентная емкость:
C2345=C2+C345=20+11,1=31,1 мкФ
Конденсаторы С1 и С2345 соединены последовательно, значит их емкость (и эквивалентная емкость всей цепи) равна:
Cэкв=C2345C1C2345+C1=31,1∙531,1+5=4,31 мкФ
Очевидно, что для напряжений на конденсаторов:
U4=U5
U2=U3+U4=U3+U5
U2=U-U1=U3+U5-U1
Найдем общий заряд системы конденсаторов (батареи):
q=CU=4,31∙10-6∙220=9,48∙10-4 Кл
Общий заряд будет равен заряду на первом конденсаторе:
q1=q=9,48∙10-4 Кл
Тогда напряжение на первом конденсаторе:
U1=q1C1=9,48∙10-45∙10-6=189,6 В
Напряжение на параллельном участке равно:
Ua=U-U1
Оно же равно напряжению на втором конденсаторе:
U2=U-U1=220-189,6=30,4 В
Заряд на втором конденсаторе:
q2=U2C2=30,4∙20∙10-6=6,08∙10-4 Кл
Конденсаторы С4 и С5 параллельны, значит:
U4=U5
q4C4=q5C5
Или:
q4q5=C4С5=1015=23
Далее:
q3=q4+q5=23q5+q5=53q5
q=q2+q3=q2+53q5
Отсюда:
q5=35q-q2=359,48-6,0810-4=2,04∙10-4 Кл
Напряжение на пятом конденсаторе:
U5=q5C5=2,04∙10-415∙10-6=13,6 В
Напряжение на четвертом конденсаторе и его заряд
U4=U5=13,6 В
q4=U4C4=13,6∙10∙10-6=1,36∙10-4 Кл
Заряд на третьем конденсаторе:
q3=53q5=53∙2,04∙10-4=3,4∙10-4 Кл
Напряжение на третьем конденсаторе:
U3=U2-U5=30,4-13,6=16,8 В
Энергия каждого конденсатора:
W1=q122C1=(9,48∙10-4)22∙5∙10-6=9∙10-2 Дж
W2=q222C2=(6,08∙10-4)22∙20∙10-6=9,24∙10-3 Дж
W3=q322C3=(3,4∙10-4)22∙20∙10-6=2,89∙10-3 Дж
W4=q422C4=(1,36∙10-4)22∙10∙10-6=9,25∙10-4 Дж
W5=q522C5=(2,04∙10-4)22∙15∙10-6=1,39∙10-3 Дж

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу