fizyka.org  ::  mamy 21 lat!

Fizyka
Fizyka
 
Strona główna > Zadania z fizyki > Kondensator > Zadanie 15
Kondensator - Zadanie 15

Treść:
Kondensator o pojemności C naładowano do napięcia U i połączono równolegle z drugim, nienaładowanym kondensatorem o pojemności nC. Ile wynosi napięcie na okładkach pierwszego kondensatora po połączeniu? Ile wynosi energia układu połączonych kondensatorów, jeżeli energia kondensatora przed połączeniem wynosi W?

Dane:
C
nC
U
W


Szukane:
U1 = ?
W' = ?


Wzory:
1. Równoległe połączenie kondensatorów
2. Pojemność kondensatora


3. Wzory na energię kondensatora
Rysunek:

Rozwiązanie:
Na rysunku po lewo mamy naładowany kondensator o pojemności C, a po prawo ten sam kondensator połączony równolegle z kondensatorem o pojemności nC (liczba n oznacza tu jakąkolwiek dodatnią wielokrotność wartości C).
W połączeniu równoległym parametry obu kondensatorów oznaczyłem na czarno, natomiast parametry całego układu kondensatorów zaznaczyłem na czerwono.
Zauważmy że w kondensatorze po lewo i w układzie kondensatorów po prawo całkowity ładunek Q nie ulega zmianie i zgodnie z tym (ze wzoru na pojemność kondensatora wyprowadziłem ładunek Q)


Napięcie U' układu równoległego kondensatorów, będzie również napięciem każdego z kondensatora, ponieważ w połączeniach równoległych

Musimy znaleźć jeszcze pojemność C', która jest tu pojemnością zastępczą połączenia szeregowego i zgodnie z regułami tego typu połączeń

Możemy więc wyliczyć szukane napięcie


Czas na drugą część zadania dotyczącą energii kondensatorów.
Korzystamy z jednego ze wzorów na energię, a mianowicie z tego, w którym jest pojemność oraz stały ładunek.
Sytuację na rysunku po lewo możemy opisać wzorem (przez W oznaczamy energię)


Gdy dołączymy szeregowo kondensator o pojemności nC energia układu przyjmie postać

I w ten sposób rozwiązaliśmy całe zadanie. :)

Jamnik

« powrót do listy zadań
Znalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.

 
 Teoria
Wyprowadzenia wzorów
Zadania fizyczne
Doświadczenia fizyczne
Tablice fizyczne
Biografie fizyków
FORUM
Oferty pracy
 
 Kondensator
 
 Prawo ohma [0]
I Zasada dynamiki Newtona [0]
Potencjał spoczynkowy [0]
zadannie [0]
wykres energii potencjalnej w czasie [0]
 
 
© 2003-2024 Fizyka Jamnika. Online: 14
Wszystkie artykuły i publikacje znajdujące się w portalu Fizyka Jamnika są chronione prawem autorskim.
Kopiowanie, publikowanie i rozpowszechnianie materiałów bez naszej zgody jest zabronione.
Obsługa informatyczna