Репетитор
по физике

916 478 1032


Репетитор
по алгебре

916 478 1032









Конденсатор .

Конденсатор это устройство, способное накапливать электрический заряд.

Конденсатор также называют электрической емкостью.

Конденсатор имеет два электрических контакта.

На этой схеме конденсатор подключен к источнику питания(батарейке): конденсатор на схеме

Сверху источник питания, снизу конденсатор.

Конденсатор на схеме обозначается буквой \(C \)

Любой конденсатор обладает емкостью \( C \)

Емкость конденсатора измеряется в фарадах [Ф]

1 фарад это довольно большая величина, обычно емкость конденсаторов намного меньше одного фарада.

Обычно емкости конденсаторов даны в:

Микрофарадах ( \( 1 \ мкФ= 10^{-6} \ Ф \) )

Нанофарадах ( \( 1 \ нФ =10^{-9} \ Ф \) )

Пикофарадах ( \(1 \ пФ= 10^{-12} \ Ф \) )

Чем больше емкость конденсатора , тем больший заряд он может накопить.

\( q=CU \)

\(q\)- заряд конденсатора

\(U\) - напряжение на конденсаторе



Задача 1.

Найти заряд конденсатора, если напряжение на нем составляет \(U=100 \ Вольт \), а его емкость \(C=0,0001 \ Ф . \)


  

Ответ: \( q= 0,01 \ Кл \)

Дано:
\( U=100 \ Вольт\)

\( C=0,0001 \ Ф \)
\(q-? \)
\( q=CU \)

\( q=0,0001 \ Ф \cdot 100 \ В=0,01 \ Кл \)

Ответ: \( q= 0,01 \ Кл \)

ПОЗЖЕ




Задача 2.

Конденсатор емкостью \( C=4 \ мкФ \) подключен к источнику питания с напряжением \(U=25 \ Вольт . \) Какой заряд образуется на обкладках конденсатора?
Дать ответ в микрокулонах.
конденсатор на схеме


  

Ответ: \( q= 100 \ мкКл \)

Дано:
\( C=4 \ мкФ \)

\(U=25 \ В \)
\(q-?\)
СИ \(C=4 \cdot 10^{-6} \ Ф \)




    
\( q=CU \)

\( q=4 \cdot 10^{-6} \ Ф \cdot 25 \ В= 10^{-4} \ Кл \)

\( 10^{-4} \ Кл =100 \ мкКл \)

Ответ: \( q= 100 \ мкКл \)

позже


Задача 3.

Конденсатор емкостью \( C=500 \ нФ \) подключен к аккумулятору с напряжением \(U=20 \ Вольт . \) Какой заряд образуется на пластинах конденсатора?
Дать ответ в микрокулонах.
конденсатор на схеме


  

Ответ: \( q= 10 \ мкКл \)

Дано:
\( C=500 \ нФ \)

\(U=20 \ В \)
\(q-?\)
СИ \(C=5 \cdot 10^{-7} \ Ф \)




    
\( q=CU \)

\( q=5 \cdot 10^{-7} \ Ф \cdot 20 \ В= 10^{-5} \ Кл \)

\( 10^{-5} \ Кл =10 \ мкКл \)

Ответ: \( q= 10 \ мкКл \)

позже


Задача 4.

Заряд на обкладках конденсатора, изображенного на схеме \(q=150 \ мкКл \), а напряжение источника тока \(U= 12 \ В . \) Какова емкость конденсатора? Дать ответ в микрофарадах.
конденсатор на схеме


  

Ответ: \( C=12,5 \ мкФ \)

Дано:
\( q=150 \ мкКл \)

\( U=12 \ В \)
\(C-?\)
СИ \(q=15 \cdot 10^{-5} \ Кл \)




    
\( q=CU \)

\(C=\dfrac{q}{U} \)

\(C=\dfrac{15 \cdot 10^{-5} \ Кл}{12 \ В}= 1,25 \cdot 10^{-5} \ Ф \)

\( 1,25 \cdot 10^{-5} \ Ф = 12,5 \cdot 10^{-6} \ Ф = 12,5 \ мкФ \)

Ответ: \( C=12,5 \ мкФ \)

позже


Задача 5.

К аккумуляторной батарее, с напряжением на контактах \(U=100 \ В \), подключен конденсатор. Заряд конденсатора \(q= 2 \ нКл . \)
Вычислить емкость этого конденсатора.
Дать ответ в пикофарадах.
конденсатор на схеме


  

Ответ: \( C=20 \ пкФ \)

Дано:
\( q=2 \ нКл \)

\( U=100 \ В \)
\(C-?\)
СИ \(q=2 \cdot 10^{-9} \ Кл \)




    
\( q=CU \)

\(C=\dfrac{q}{U} \)

\(C=\dfrac{2 \cdot 10^{-9} \ Кл}{100 \ В}= 2 \cdot 10^{-11} \ Ф \)

\( 2 \cdot 10^{-11} \ Ф = 20 \cdot 10^{-12} \ Ф = 20 \ пкФ \)

Ответ: \( C=20 \ пкФ \)

позже


Задача 6.

Конденсатор заряжается до заряда \(q=225 \ нКл \) от пальчиковой батарейки. Напряжение на полюсах этой батарейки \(U= 1,5 \ В . \)
Вычислить емкость этого конденсатора.
Дать ответ в нанофарадах.
конденсатор на схеме


  

Ответ: \( C=150 \ нФ \)

Дано:
\( q=225 \ нКл \)

\( U=1,5 \ В \)
\(C-?\)
СИ \(q=225 \cdot 10^{-9} \ Кл \)




    
\( q=CU \)

\(C=\dfrac{q}{U} \)

\(C=\dfrac{225 \cdot 10^{-9} \ Кл}{1,5 \ В}= 150 \cdot 10^{-9} \ Ф \)

\( 150 \cdot 10^{-9} \ Ф = 150 \ нФ \)

Ответ: \( C=150 \ нФ \)

позже


Задача 7.

Вычислите напряжение на контактах конденсатора, емкостью \(C=60 \ мкФ \), если его заряд составляет \(q=30 \ мкКл . \)


  

Ответ: \( U=0,5 \ Вольт \)

Дано:
\( q=30 \ мкКл \)

\( C=60 \ мкФ \)
\(U-?\)
СИ \(q=30 \cdot 10^{-6} \ Кл \)

\(C=60 \cdot 10^{-6} \ Ф \)


    
\( q=CU \)

\(U=\dfrac{q}{C} \)

\(U=\dfrac{30 \cdot 10^{-6} \ Кл}{60 \cdot 10^{-6} \ Ф}= 0,5 \ В \)

Ответ: \( U=0,5 \ Вольт \)

позже


Задача 8.

Конденсатор, емкостью \(C=120 \ нФ \) подключен к источнику тока. Заряд конденсатора \(q=30 \ мкКл . \) Каково напряжение на клеммах источника? конденсатор на схеме


  

Ответ: \( U=250 \ Вольт \)

Дано:
\( q=30 \ мкКл \)
\( C=120 \ нФ \)
\(U-?\)
СИ \(q=30 \cdot 10^{-6} \ Кл \)

\(C=120 \cdot 10^{-9} \ Ф \)


    
\( q=CU \)

\(U=\dfrac{q}{C} \)

\(U=\dfrac{30 \cdot 10^{-6} \ Кл}{120 \cdot 10^{-9} \ Ф}= 250 \ В \)

Ответ: \( U=250 \ Вольт \)

позже


Задача 9.

Конденсатор, емкостью \(C=2 \ мкФ \) подключен к элементу питания, как показано на рисунке.
Заряд конденсатора \(q=800 \ нКл . \) Каково напряжение цепи?
конденсатор на схеме


  

Ответ: \( U=0,4 \ Вольт \)

Дано:
\( q=800 \ нКл \)
\( C=2 \ мкФ \)
\(U-?\)
СИ \(q=800 \cdot 10^{-9} \ Кл \)

\(C=2 \cdot 10^{-6} \ Ф \)


    
\( q=CU \)

\(U=\dfrac{q}{C} \)

\(U=\dfrac{800 \cdot 10^{-9} \ Кл}{2 \cdot 10^{-6} \ Ф}= 0,4 \ В \)

Ответ: \( U=0,4 \ Вольт \)

позже


Задача 10.

Конденсаторы \(C_1=4 \ мкФ \ и \ C_2=50 \ нФ \) имеют одинаковый заряд, Напряжение на первом конденсаторе \(U_1= 0,05 \ Вольт . \)
Найдите напряжение на втором конденсаторе.


  

Ответ: \( U_2=4 \ Вольта \)

Дано:
\( q_1=q_2 \)

\( C_1=4 \ мкФ \)

\( C_2=50 \ нФ \)

\(U_1= 0,05 \ В \)
\(U_2-?\)
СИ \(C_1=4 \cdot 10^{-6} \ Ф \)

\(C_2=50 \cdot 10^{-9} \ Ф \)


    
\( q_1=q_2 \)

\( C_1U_1=C_2U_2 \)

\( U_2=\dfrac{C_1U_1}{C_2} \)

\( U_2=\dfrac{ 4 \cdot 10^{-6} \ Ф \cdot 0,05 \ В}{50 \cdot 10^{-9} \ Ф }=4 \ В \)

Ответ: \( U_2=4 \ Вольта \)

позже