Határozzuk meg az ábrán látható elrendezésben az egyes kondenzátorok feszültségét és töltését! C1 = 2 µF, C2 = 0,5 µF, C3 = 2,5 µF, U = 500 V. (Kép lent)?
Megoldásnak a következőknek kellene lenniük: 600 µC, 100 µC, 500 µC, 300 V, 200 V, 200 V
Kép: [link]
Azt tudom, hogy az eredő kapacitásnak 5 µF-nak kell lennie, mert párhuzamosan vannak kötve, de utána nem tudom mit kellene csinálni.
Valaki lenne szíves és levezetné egyenletekben?
Előre is köszönöm!
Nem 5 μF az eredő!
Csak C₁ és C₂ vannak párhuzamosan kötve (azok eredője C₁₂ = 2.5 μF). Azokkal C₃ már sorba van kötve, csak trükkösen rajzolták fel. Akkor pedig az eredő kapacitás 1.25 μF.
A többihez ez a képlet kell:
C = Q/U
Nem az jön ki, amit megadtál, de nézzük:
Ha a teljes rendszert egyetlen C₁₂₃ = 1,25 μF kondenzátorral helyettesítenénk, akkor ennyi töltés lenne rajta:
Q = C·U
Q₁₂₃ = C₁₂₃·U = 1,25 μF · 500 V = 625 μC
Na most C₁₂₃ valójában C₃-nak és a C₁₂ eredőnek a soros kapcsolása. Sorosan kapcsolt kondenzátorok esetében akármekkora is a kapacitás, mindegyiken ugyanakkora töltés van. Vagyis:
Q₃ = 625 μC
Q₁₂ = 625 μC
A feszültségeiket a legfelső képlettel lehet számolni:
U₃ = Q₃/C₃ = 625 μC / 2.5 μF = 250 V
A másik feszültség is ugyanekkora persze, hisz C₃ = C₁₂. Vagyis számolás nélkül is tudhattuk volna, hogy feleződik a feszültség ennél a soros kapcsolásnál.
U₁₂ = 250 V
C₁ és C₂ párhuzamosan vannak kötve, ezért U₁ = U₂ = U₁₂ = 250 V
A rajtuk lévő töltéseket megint csak a legfelső képlettel lehet számolni:
Q₁ = C₁·U₁ = 2 μF · 250 V = 500 μC
Párhuzamos kapcsolásnál a töltések összege kiadja az eredő kapacitás töltését, vagyis Q₂-re 625-500 = 125 μC maradt, de a képlettel is ennek kell kijönnie:
Q₂ = C₂·U₂ = 0,5 μF · 250 V = 125 μC
Köszönöm szépen! :)
Az lehet, hogy nem jó az a megoldás, amelyik a képletben szerepel. A tanárom készített egy pár feladatsort, amit PDF fájlban tárolt. Tavaly, amikor fizika feladatokat adott ki ott is volt egy-két hiba a megoldásban. De hát a tanárok is szoktak tévedni. :)
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!