 Do jakiego napięcia naładuje się kondensator w obwodzie elektrycznym na rysunku obok? Jaki będzie ładunek na kondensatorze? Przyjąć U=10V, R1=2Ω, R2=3Ω, C=1µF.
|
U = 10 V
R1 = 2 Ω
R2 = 3 Ω
C = 1 µF
UC = ?
QC = ?
1. Szeregowe łączenie oporników
2. Prawo Ohma
3. Pojemność kondensatora
|
|
|
Powyższy rysunek przedstawia ten sam obwód elektryczny - jeśli tego nie widać od razu, należy się dokładniej przypatrzeć. :)
Mamy więc układ równoległy kondensatora i opornika 2, a układ ten jest połączony szeregowo z opornikiem pierwszym.
I teraz potrzebne są nam podstawowe wiadomości o kondensatorach.
Wiemy, że kondensator gromadzi ładunek - nie przepływa więc przez niego prąd. Dlatego przebieg natężenia prądu I w układzie zaznaczono niebieskimi strzałkami - widzimy, że dla natężenia prądu oporniki są połączone szeregowo. Dlatego opór zastępczy układu wynosi:
Ponieważ natężenie prądu w układzie szeregowym oporników jest stałe, to możemy zapisać, że:
Przekształcając wzór na prawo Ohma (wyprowadzamy z niego natężenie I) otrzymujemy:
Naszym zadaniem jest znaleźć napięcie UBC. Ponieważ pod tym napięciem znajduje się układ równoległy kondensatora i opornika drugiego, to napięcia na tych podzespołach będą identyczne:
gdzie:
UC - napięcie, do którego naładuje się kondensator (szukana),
U2 - napięcie na drugim oporniku.
Korzystamy więc z naszego równania (środkowy człon nie będzie nam potrzebny) do wyliczenia szukanego napięcia:
Wyliczenie drugiej szukanej, czyli ładunku kondensatora, nie powinno sprawić trudności. Liczymy to ze wzoru na pojemność kondensatora, który przekształcamy do postaci:
Zatem kondensator naładował się do napięcia 6 woltów, a jego ładunek to 6 mikrokulombów.Jamnik
« powrót do listy zadańZnalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.
