Практическая работа №2 последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Цель работы: изучить особенности последовательного и параллельного соединения

конденсаторов

Подготовка к работе:

При последовательном соединении конденсаторов:

Рис.1

1. Заряды, независимо от емкости равны:

, Кл

2. Общее напряжение:

, В

3. Напряжение на каждом конденсаторе:

; ;

4. Эквивалентная емкость находится из формулы

5. Энергия заряженного конденсатора:

, Дж

При параллельном соединении конденсаторов

Рис.2

Общий заряд:

, Кл

1. На всех конденсаторах – одно напряжение:

, В

2. Напряжение на каждом конденсаторе:

; ;

3. Эквивалентная емкость:

5. Энергия заряженного конденсатора:

, Дж

Ход выполнения работы:

Начертить схему и переписать условие задачи.

Выписать из таблицы 1 то, что дано и то, что следует определить.

Решение необходимо выполнять по действиям с нумерацией и краткими пояснениями.

Таблица 1

№ вар	№ рис	С1	С2	С3	U1	U2	U3	Q1	Q2	Q3	Cэкв	U	Q	W
		Ф	Ф	Ф	В	В	В	Кл	Кл	Кл	Ф	В	Кл	Дж
1	1	6∙10-11	2∙10-11	3∙10-11									1,2∙10-9
2	2	5∙10-11	4∙10-11	3∙10-11								120
3	1				30	70	50						2,1∙10-9
4	2					100		1∙10-9	2∙10-9	3∙10-9
5	1				20	30	40							2,7∙10-8
6	2	1∙10-11	3∙10-11	6∙10-11										5∙10-9
7	1	6∙10-11			30	40						90
8	2			1,5∙10-11					2∙10-10	1,5∙10-10			6∙10-10
9	1	3∙10-11	6∙10-11								1∙10-11	30
10	2		2∙10-11	4∙10-11		24					1,2∙10-10
11	1	8∙10-11	4∙10-11	2∙10-11									1,2∙10-9
12	2	7∙10-11	5∙10-11	1∙10-11								240
13	1				10	20	30						5∙10-9
14	2					80		4∙10-9	5∙10-9	6∙10-9
15	1				40	60	50							5,4∙10-8
16	2	4∙10-11	6∙10-11	8∙10-11										1,295∙10-8
17	1	3∙10-11			50	60						140
18	2			2∙10-11					1∙10-10	2∙10-10			8∙10-10
19	1	5∙10-11	8∙10-11								2∙10-11	130
20	2		1∙10-11	2∙10-11		36					7∙10-11
21	1	1∙10-11	2∙10-11	5∙10-11									1,2∙10-9
22	2	8∙10-11	6∙10-11	4∙10-11								80
23	1				40	50	60						8∙10-9
24	2					90		3∙10-9	4,5∙10-9	5∙10-9
25	1				30	20	25							6,3∙10-8
26	2	9∙10-11	8∙10-11	7∙10-11										4,32∙10-7
27	1	4∙10-11			60	50						150
28	2			4∙10-11					1,5∙10-10	1∙10-10			4∙10-10
29	1	2∙10-11	5∙10-11								1,2∙10-11	50
30	2		5∙10-11	2,5∙10-11		40					1,5∙10-10

Пример решения задачи:

№ рис

С1

С2

С3

U1

U2

U3

Q1

Q2

Q3

Cэкв

U

Q

W

пФ

пФ

пФ

В

В

В

Кл

Кл

Кл

пФ

В

Кл

Дж

1

10

?

?

?

40

?

1.10-10

?

?

?

?

?

3,5.10-9

Дано: С₁=10 пФ = 10^.10^-12 Ф

U₂ = 40 В

Q₁ = 1^.10^-10 Кл

W = 3,5^.10^-9 Дж

Найти: С₂, С₃, U₁, U₃, Q₂, Q₃, Q, С_экв, U

Решение:

1. При последовательном соединении конденсаторов

2. Найдем общее напряжение из формулы

,

3. Найдем напряжение на первом конденсаторе из формулы

4. При последовательном соединении:

, отсюда .

5.Найдем емкость третьего конденсатора:

6.Найдем емкость второго конденсатора:

7.Эквивалентная емкость:

или

Контрольные вопросы:

1. Что такое конденсатор?

2. От чего зависит емкость плоского конденсатора?

3. Какое соединение называется последовательным, параллельным?