Processing math: 96%

Условие задачи:

Схема к условию задачиКонденсаторы соединены в батарею, причем C1=C2=2 мкФ, C3=C4=C5=6 мкФ. Определить напряжение на батарее, если в ней запасена энергия 0,135 Дж.

Задача №6.4.61 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

C1=C2=2 мкФ, C3=C4=C5=6 мкФ, W=0,135 Дж, U?

Решение задачи:

Схема к решению задачиЭнергию W, запасенную в батарее конденсаторов общей электроемкостью C, можно определить по такой формуле:

W=CU22

Откуда искомое напряжение на батарее U можно найти таким образом:

U=2WC(1)

Чтобы определить общую емкость батареи, сначала найдем общую емкость конденсаторов CA, расположенных на верхней ветви. Поскольку на ней расположены два последовательно соединенных конденсатора одинаковой емкости C1, то емкость CA равна:

CA=C12

Аналогично найдем общую емкость конденсаторов CB, расположенных на нижней ветви. Так как на ней расположены три последовательно соединенных конденсатора одинаковой емкости C3, то емкость CB равна:

CB=C33

Так как емкости CA и CB соединены параллельно между собой, то общую емкость C легко рассчитать по формуле:

C=C12+C33

C=3C1+2C36

Полученное выражение подставим в формулу (1):

U=12W3C1+2C3

Задача решена в общем виде, нам нужно только подставить в итоговую формулу исходные данные и посчитать ответ:

U = \sqrt {\frac{{12 \cdot 0,135}}{{3 \cdot 2 \cdot {{10}^{ — 6}} + 2 \cdot 6 \cdot {{10}^{ — 6}}}}} = 300\;В = 0,3\;кВ

Ответ: 0,3 кВ.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

6.4.60 Два одинаковых плоских конденсатора электроемкостью 1 мкФ соединены параллельно
6.4.62 Принимая протон и электрон, из которых состоит атом водорода, за точечные заряды
6.4.63 Плоский воздушный конденсатор, площадь пластин которого равна S, заряжен

Пожалуйста, поставьте оценку
( 5 оценок, среднее 5 из 5 )
Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: