Конденсатор неизвестный емкости,зараженный до напряжения 1000 в соединили параллельно с другим конденсатором емкостью 2,0 мкф и напряжением на обкладках 400 в. какова емкость первого конденсатора,если после соединения установилось напряжение 570 в. определить общий заряд.
q1=C1*U1 q2=C2*U2 C=C1+C2 q=q1+q2
C1U1+C2*U2=C1*U3+C2*U3
C1=C2*(U3-U2)/(U1-U3)=
q=(C1+C2)*U3=
Осталось подставить и сосчитать,,,
Из данной задачи у нас уже есть значения напряжений на конденсаторах, поэтому мы сможем использовать формулу емкости конденсатора:
Q = C * V,
где Q - заряд на обкладках конденсатора,
C - емкость конденсатора,
V - напряжение на обкладках конденсатора.
По формуле выше, для второго конденсатора с известными значениями емкости C2 = 2,0 мкФ и напряжением V2 = 400 В, можем найти заряд Q2:
Q2 = C2 * V2 = (2,0 * 10^-6) * 400 = 0,8 мкКл.
После соединения конденсаторов, на общих обкладках установилось напряжение Vобщ = 570 В. Зная, что сумма зарядов на обкладках всех конденсаторов равна заряду на общих обкладках, можем записать выражение:
Q1 + Q2 = Qобщ,
где Q1 - заряд на обкладках первого конденсатора,
Qобщ - заряд на общих обкладках.
Также, с помощью формулы емкости, можем записать выражение для заряда первого конденсатора:
Q1 = C1 * Vобщ.
Подставляя выражение для Q1 в уравнение выше, получаем:
C1 * Vобщ + Q2 = Qобщ.
Заменяем значения Q2 и Vобщ, решаем уравнение относительно C1:
C1 * 570 + 0,8 * 10^-3 = Qобщ,
C1 * 570 = Qобщ - 0,8 * 10^-3,
C1 = (Qобщ - 0,8 * 10^-3) / 570.
Таким образом, остается найти значение заряда Qобщ. Но согласно формуле заряда Q = C * V, заряд можно найти как произведение емкости на напряжение. Зная значение емкости и напряжения на общих обкладках, можем найти значение заряда Qобщ:
Qобщ = Cобщ * Vобщ,
Qобщ = (C1 + C2) * Vобщ = (C1 + 2,0 * 10^-6) * 570,
где Cобщ - общая емкость системы конденсаторов.
Подставляем это выражение для заряда Qобщ в предыдущее уравнение для C1:
C1 = ((C1 + 2,0 * 10^-6) * 570 - 0,8 * 10^-3) / 570.
Выполняем упрощение:
570C1 + 2,0 * 10^-3 - 0,8 * 10^-3 = 570C1,
0,8 * 10^-3 = (570 - 1)C1,
C1 = (0,8 * 10^-3) / (570 - 1).
Вычисляем значение C1:
C1 = (0,8 * 10^-3) / 569.
Итак, емкость первого конденсатора составляет примерно 1,406 * 10^-6 Ф.
Наконец, чтобы найти общий заряд, заменяем значения емкостей и значения напряжения на общих обкладках в формулу заряда:
Qобщ = (C1 + C2) * Vобщ = ((0,8 * 10^-3) / 569 + 2,0 * 10^-6) * 570.
Вычисляем значение Qобщ:
Qобщ = 0,8034 * 10^-3 Кл.
Итак, общий заряд равен примерно 0,8034 мКл.