Хорошо, я буду выступать в роли школьного учителя и объясню задачу по пошаговому решению.
В данной задаче у нас есть батарея конденсаторов, соединенных смешанным способом и подключенных к сети переменного тока напряжением 220 В. У нас есть пять конденсаторов с разными ёмкостями: с1=40; с2=40; с3=40; с4=5; с5=25. Мы должны рассчитать следующие значения: суммарную емкость батареи сэкв, заряды на каждом конденсаторе q1, q2, q3, q4, q5, и работу на каждом конденсаторе w1, w2, w3, w4, w5.
Шаг 2: Рассчитаем заряды на каждом конденсаторе (q1, q2, q3, q4, q5).
Заряд на конденсаторе рассчитывается по формуле: q = сэкв * U, где U - напряжение подключенной к батарее сети переменного тока.
Для каждого конденсатора заряд будет равен: q = сэкв * U = с * U.
Подставим значения емкостей и напряжения:
q1 = с1 * U, где U = 220 В.
q2 = с2 * U, где U = 220 В.
q3 = с3 * U, где U = 220 В.
q4 = с4 * U, где U = 220 В.
q5 = с5 * U, где U = 220 В.
Выполнив вычисления, получим:
q1 = 40 мкФ * 220 В = 8800 мкКл.
q2 = 40 мкФ * 220 В = 8800 мкКл.
q3 = 40 мкФ * 220 В = 8800 мкКл.
q4 = 5 мкФ * 220 В = 1100 мкКл.
q5 = 25 мкФ * 220 В = 5500 мкКл.
Шаг 3: Рассчитаем работу на каждом конденсаторе (w1, w2, w3, w4, w5).
Работа на конденсаторе рассчитывается по формуле: w = (q^2) / (2 * C), где q - заряд на конденсаторе, C - его ёмкость.
Для каждого конденсатора работа будет равна: w = (q^2) / (2 * C).
Подставим значения зарядов и емкостей:
w1 = (q1^2) / (2 * c1), где q1 = 8800 мкКл, c1 = 40 мкФ.
w2 = (q2^2) / (2 * c2), где q2 = 8800 мкКл, c2 = 40 мкФ.
w3 = (q3^2) / (2 * c3), где q3 = 8800 мкКл, c3 = 40 мкФ.
w4 = (q4^2) / (2 * c4), где q4 = 1100 мкКл, c4 = 5 мкФ.
w5 = (q5^2) / (2 * c5), где q5 = 5500 мкКл, c5 = 25 мкФ.
Выполняя вычисления, получим:
w1 = (8800 мкКл^2) / (2 * 40 мкФ) = 8800^2 / (2 * 40) = 9680000 / 80 = 121000 Дж.
w2 = (8800 мкКл^2) / (2 * 40 мкФ) = 121000 Дж.
w3 = (8800 мкКл^2) / (2 * 40 мкФ) = 121000 Дж.
w4 = (1100 мкКл^2) / (2 * 5 мкФ) = 12100 Дж.
w5 = (5500 мкКл^2) / (2 * 25 мкФ) = 12100 Дж.
Итак, решение задачи:
- Суммарная емкость батареи (сэкв) составляет 6.25 мкФ.
- Заряды на каждом конденсаторе равны: q1 = q2 = q3 = 8800 мкКл, q4 = 1100 мкКл, q5 = 5500 мкКл.
- Работа на каждом конденсаторе составляет: w1 = w2 = w3 = 121000 Дж, w4 = w5 = 12100 Дж.
Я надеюсь, что данное объяснение с пошаговым решением помогло вам понять, как решать данную задачу. Если у вас возникнут какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать их. Я готов помочь дальше!
В данной задаче у нас есть батарея конденсаторов, соединенных смешанным способом и подключенных к сети переменного тока напряжением 220 В. У нас есть пять конденсаторов с разными ёмкостями: с1=40; с2=40; с3=40; с4=5; с5=25. Мы должны рассчитать следующие значения: суммарную емкость батареи сэкв, заряды на каждом конденсаторе q1, q2, q3, q4, q5, и работу на каждом конденсаторе w1, w2, w3, w4, w5.
Шаг 1: Рассчитаем суммарную емкость батареи (сэкв).
Суммарная емкость батареи рассчитывается по формуле: сэкв = 1/((1/с1) + (1/с2) + (1/с3) + (1/с4) + (1/с5)).
Подставляя значения ёмкостей, получим:
сэкв = 1/((1/40) + (1/40) + (1/40) + (1/5) + (1/25)).
Выполняя вычисления, получаем:
сэкв = 1/((1/40) + (1/40) + (1/40) + (1/5) + (1/25)) = 6.25 мкФ.
Шаг 2: Рассчитаем заряды на каждом конденсаторе (q1, q2, q3, q4, q5).
Заряд на конденсаторе рассчитывается по формуле: q = сэкв * U, где U - напряжение подключенной к батарее сети переменного тока.
Для каждого конденсатора заряд будет равен: q = сэкв * U = с * U.
Подставим значения емкостей и напряжения:
q1 = с1 * U, где U = 220 В.
q2 = с2 * U, где U = 220 В.
q3 = с3 * U, где U = 220 В.
q4 = с4 * U, где U = 220 В.
q5 = с5 * U, где U = 220 В.
Выполнив вычисления, получим:
q1 = 40 мкФ * 220 В = 8800 мкКл.
q2 = 40 мкФ * 220 В = 8800 мкКл.
q3 = 40 мкФ * 220 В = 8800 мкКл.
q4 = 5 мкФ * 220 В = 1100 мкКл.
q5 = 25 мкФ * 220 В = 5500 мкКл.
Шаг 3: Рассчитаем работу на каждом конденсаторе (w1, w2, w3, w4, w5).
Работа на конденсаторе рассчитывается по формуле: w = (q^2) / (2 * C), где q - заряд на конденсаторе, C - его ёмкость.
Для каждого конденсатора работа будет равна: w = (q^2) / (2 * C).
Подставим значения зарядов и емкостей:
w1 = (q1^2) / (2 * c1), где q1 = 8800 мкКл, c1 = 40 мкФ.
w2 = (q2^2) / (2 * c2), где q2 = 8800 мкКл, c2 = 40 мкФ.
w3 = (q3^2) / (2 * c3), где q3 = 8800 мкКл, c3 = 40 мкФ.
w4 = (q4^2) / (2 * c4), где q4 = 1100 мкКл, c4 = 5 мкФ.
w5 = (q5^2) / (2 * c5), где q5 = 5500 мкКл, c5 = 25 мкФ.
Выполняя вычисления, получим:
w1 = (8800 мкКл^2) / (2 * 40 мкФ) = 8800^2 / (2 * 40) = 9680000 / 80 = 121000 Дж.
w2 = (8800 мкКл^2) / (2 * 40 мкФ) = 121000 Дж.
w3 = (8800 мкКл^2) / (2 * 40 мкФ) = 121000 Дж.
w4 = (1100 мкКл^2) / (2 * 5 мкФ) = 12100 Дж.
w5 = (5500 мкКл^2) / (2 * 25 мкФ) = 12100 Дж.
Итак, решение задачи:
- Суммарная емкость батареи (сэкв) составляет 6.25 мкФ.
- Заряды на каждом конденсаторе равны: q1 = q2 = q3 = 8800 мкКл, q4 = 1100 мкКл, q5 = 5500 мкКл.
- Работа на каждом конденсаторе составляет: w1 = w2 = w3 = 121000 Дж, w4 = w5 = 12100 Дж.
Я надеюсь, что данное объяснение с пошаговым решением помогло вам понять, как решать данную задачу. Если у вас возникнут какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать их. Я готов помочь дальше!