Как можно построить электрическую цепь из трех конденсаторов C1, C2, C3, где каждый имеет емкость 20 мкФ и напряжение
Как можно построить электрическую цепь из трех конденсаторов C1, C2, C3, где каждый имеет емкость 20 мкФ и напряжение 50 В, чтобы она могла быть подключена к источнику с напряжением 100 В? Также надо вычислить суммарную энергию заряда (Qобщ).
Strekoza 53
Для построения данной электрической цепи из трех конденсаторов C1, C2 и C3, каждый из которых имеет емкость 20 мкФ и напряжение 50 В, мы можем использовать соединение конденсаторов последовательно.Когда конденсаторы подключены последовательно, положительные пластины одного конденсатора соединяются с отрицательными пластинами следующего конденсатора, и так далее.
Используя это соединение, мы можем сформировать электрическую цепь, где конденсатор C1 будет находиться первым, затем C2 и, наконец, C3.
Чтобы каждый конденсатор имел напряжение 50 В, необходимо подключить цепь к источнику с напряжением 100 В. Это можно сделать, используя резистор или другой элемент в цепи для создания разницы потенциалов.
Теперь, чтобы вычислить суммарную энергию заряда (Qобщ) в этой цепи, мы можем использовать следующую формулу:
\[Qобщ = C1 \cdot V + C2 \cdot V + C3 \cdot V\]
Где,
C1, C2 и C3 - емкости каждого из конденсаторов (20 мкФ в нашем случае),
V - напряжение, поданное на каждый конденсатор (50 В в нашем случае).
Подставляя значения в формулу, получим:
\[Qобщ = 20 \cdot 10^{-6} \, Ф \cdot 50 \, В + 20 \cdot 10^{-6} \, Ф \cdot 50 \, В + 20 \cdot 10^{-6} \, Ф \cdot 50 \, В\]
Упрощая выражение:
\[Qобщ = 3 \cdot 20 \cdot 10^{-6} \, Ф \cdot 50 \, В\]
\[Qобщ = 3 \cdot 1000 \cdot 10^{-6} \, Кл\]
\[Qобщ = 0.003 \, Кл\]
Таким образом, суммарная энергия заряда (Qобщ) в этой электрической цепи составляет 0.003 Кл (коломб).