Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Практична робота №1
Розрахунок електростатичних кіл
Мета роботи
Оволодіти методом розрахунку електростатичних кіл
Короткі теоретичні положення
На рис.1 зображено три конденсатори які з’єднані між собою послідовно.
До затискачів сталої напруги (точки 1,…,4) приєднано дві крайні обкладки послідовного ланцюжка конденсаторів, інші обкладки з джерелом безпосередньо не з’єднані і заряджаються внаслідок електростатичної індукції. Тому заряд усіх конденсаторів і кожного окремо той самий:
4
3
2
1
+
Q3C3
Q2C2
Q1C1
С
Q
–
U3
U2
U1
U
+
+
–
–
U
Рис.1 Послідовне з’єднання конденсаторів.
Для спрощення розрахунків групу конденсаторів можна замінити одним з еквівалентною ємністю.
Напруга на еквівалентному конденсаторі дорівнює загальній напрузі групи послідовно з’єднаних конденсаторів:
Оскільки , то отримаємо:
При паралельному з’єднанні всі конденсатори з’єднані однією обкладкою в точці 1, а іншою – в загальній точці 2 (рис.2)
До цих точок підводиться напруга джерела. У такому випадку групу конденсаторів теж можна замінити одним з еквівалентною ємністю .
+
1
+
+
+
+
2
–
–
–
–
–
–
U
U
Q,C
Q3 C3
Q1 C1
Q2 C2
–
Рис.2 Паралельне з’єднання конденсаторів.
Усі конденсатори мають між обкладками ту саму напругу , а заряди будуть різними:
Кожний конденсатор дістає заряд незалежно від іншого, тому загальний заряд дорівнює сумі зарядів конденсаторів:
Отримаємо:
Типова задача
Визначити ємність кожного конденсатора в колі показаного на малюнку, коли відомо, що загальний його заряд Q=1 Кл при напрузі U=200 В, а заряд третього конденсатора Q3=0.4 Кл при напрузі U2=40 В.
Електрична схема кола
C2
C3
C1
2
1
U1
3
U2
Рис.3
Рішення:
Ф
Ф
Кл
В
Ф
Кл
В
Ф.
Завдання. Варіанти 1-10
Визначити величину заряду та напруги на кожному конденсаторі, а також параметр, позначений прочерком у таблиці 1, в електростатичному ланцюгу, див.рис.4. Дані для розрахунку наведені в таблиці 1
Рисунок 4
Завдання. Варіанти 11-20
Визначити еквівалентну ємність, величину заряду та енергію електростатичного ланцюга, наведеного на рис. 5, а також величину заряду кожного конденсатора. Дані для розрахунку наведені в таблиці 2.
Рисунок 5
Таблиця 1
|
Варіант |
,мкФ |
,мкФ |
,мкФ |
,мкФ |
,мкФ |
U, В |
W, Дж |
|
1 |
16 |
3 |
6 |
48 |
9 |
120 |
- |
|
2 |
24 |
6 |
8 |
4 |
8 |
8 |
- |
|
3 |
20 |
10 |
15 |
6 |
3 |
- |
20 |
|
4 |
36 |
20 |
32 |
10 |
16 |
- |
18 |
|
5 |
48 |
18 |
24 |
8 |
10 |
100 |
- |
|
6 |
60 |
30 |
36 |
18 |
8 |
60 |
- |
|
7 |
72 |
14 |
36 |
5 |
6 |
- |
52 |
|
8 |
18 |
9 |
24 |
24 |
8 |
- |
40 |
|
9 |
48 |
6 |
16 |
12 |
9 |
90 |
- |
|
10 |
12 |
5 |
6 |
4 |
3 |
30 |
- |
Таблиця 2
|
Варіант |
,мкФ |
,мкФ |
,мкФ |
,мкФ |
,мкФ |
U, B |
|
11 |
36 |
8 |
2 |
4 |
12 |
60 |
|
12 |
48 |
6 |
12 |
4 |
36 |
100 |
|
13 |
30 |
20 |
10 |
15 |
30 |
90 |
|
14 |
12 |
8 |
4 |
6 |
18 |
40 |
|
15 |
8 |
6 |
2 |
6 |
6 |
30 |
|
16 |
6 |
4 |
3 |
2 |
18 |
50 |
|
17 |
12 |
6 |
9 |
10 |
16 |
120 |
|
18 |
24 |
6 |
16 |
12 |
36 |
80 |
|
19 |
36 |
12 |
8 |
4 |
16 |
100 |
|
20 |
40 |
10 |
14 |
6 |
60 |
160 |
Завдання. Варіанти 21-30
Визначити величину заряду і напругу на кожному конденсаторі електростатичного ланцюга, наведеного на рис.6. Визначити також величину енергії, збереженої ланцюгом. Дані для розрахунку наведені в таблиці 3.
Рисунок 6
Таблиця 3
|
Варіант |
,мкФ |
,мкФ |
,мкФ |
,мкФ |
,мкФ |
U, B |
|
21 |
2 |
10 |
4 |
12 |
16 |
40 |
|
22 |
4 |
16 |
8 |
18 |
20 |
60 |
|
23 |
6 |
24 |
10 |
20 |
18 |
80 |
|
24 |
9 |
30 |
12 |
24 |
14 |
100 |
|
25 |
3 |
15 |
9 |
18 |
24 |
120 |
|
26 |
5 |
20 |
15 |
25 |
30 |
160 |
|
27 |
12 |
30 |
16 |
36 |
48 |
100 |
|
28 |
8 |
24 |
12 |
28 |
16 |
80 |
|
29 |
16 |
32 |
14 |
24 |
8 |
60 |
|
30 |
4 |
20 |
10 |
16 |
12 |
40 |