Kirjoittaja Aihe: Fysiikka 6: Sähkö (Lehto, Luoma) Tehtävä: 3-29.  (Luettu 5097 kertaa)

0 jäsentä ja 1 Vieras katselee tätä aihetta.

Poissa Nasu7

  • Tehovuotaja
  • *
  • Viestejä: 44
  • Sukupuoli: Nainen
  • L
3-29. "Kondensaattorit on kytketty kuvan mukaisesti. Pisteiden A ja B välille kytketään 230 V jännite. b) Laske 6,0 mikroF:n kondensaattorin varaus, jännite ja energia."

                                      2,0 mikroF
                                 I-------I  I-------I
                                 I                        I
            5,0 mikroF     I                       I
.A-----------I  I--------I                       I---------B.
                                 I                        I
                                 I                        I
                                 I------I   I--------I
                                       6,0 mikroF

Toivottavasti (hienosta) kuvastani saa selvää..  :razz: Ongelma on nimenomaan tuon varauksen laskemisen kanssa. C=Q/U, mutta jotta saisin oikean ratkaisun (0,53mC), pitäisi jännitteen arvoksi saada 88V. Mistä sen saa?

b) -kohdan ratkaisu 0,53 mC, 88 V, 23 mJ.

Kiitokset jo etukäteen!


Poissa youzo

  • Älyvuotaja
  • **
  • Viestejä: 141
  • Sukupuoli: Mies
Vs: Fysiikka 6: Sähkö (Lehto, Luoma) Tehtävä: 3-29.
« Vastaus #1 : 02.05.09 - klo:14:10 »
Tehtävä perustuu siihen, että muistaa sarjaankytkennässä kaikilla kondensaattoreilla olevan sama varaus ja rinnankytkennässä kaikilla kondensaattoreilla olevan sama jännite.



Poissa p3rc3ption

  • Paikallismoderaattori
  • **
  • Viestejä: 132
  • Sukupuoli: Mies
Vs: Fysiikka 6: Sähkö (Lehto, Luoma) Tehtävä: 3-29.
« Vastaus #2 : 02.05.09 - klo:15:14 »
Youzon teoria tuo oikean ratkaisun. Tässä sama matemaattisesti.

[tex] \Large U_{AB}=230V
C_1=5,0 \mu F
C_2=2,0 \mu F
C_3=6,0 \mu F[/tex]

Korvataan rinnakkain kytketyt kondensaattorit (2 ja 3) yhdellä ominaisuuksiltaan vastaavalla (23).

[tex] \Large C_{23}= C_2 + C_3 = 8,0 \mu F [/tex]

Korvataan sarjaan kytketyt kondensaattorit (1 ja 23) yhdellä ominaisuuksiltaan vastaavalla (123).

[tex] \Large \frac {1} {C_{123}}= \frac {1} {C_1} + \frac {1} {C_{23}}
C_{123} = ( \frac {1} {5,0 \mu F} + \frac {1} {8,0 \mu F} )^{-1} = 3,0769 \mu F

Q_{123} = C_{123}U_{AB} = 3,0769 \mu F \times 230V = 0,7076 mC[/tex]

Koko systeemin yli kulkee varausero 0,7076mC. Influenssin vaikutuksesta varaus välittyy samansuuruisena systeemissä sarjaan kytkettyihin kondensaattoreihin.

[tex] \Large Q_{23} = Q_{123}
U_{23}= \frac {Q_{23}} {C_{23}}= \frac {0,7076 mC} { 8,0 \mu F} = 88,46 V \approx 88V [/tex]

Kahden pisteen välinen potentiaaliero (=jännite) on vakio reitistä riippumatta.

[tex] \Large U_3=U_{23}=88V
Q_3 = C_3 U_3 = 6,0 \mu F \times 88,46V = 0,5307 mC \approx 0,53mC

E_3 = \frac {1} {2} C_3 U_3^2 = \frac {1} {2} \times 6,0 \mu F \times (88,46 V)^2 = 23,47 mJ \approx 23mJ [/tex]
« Viimeksi muokattu: 02.05.09 - klo:15:16 kirjoittanut p3rc3ption »
Aina 100%

Poissa Nasu7

  • Tehovuotaja
  • *
  • Viestejä: 44
  • Sukupuoli: Nainen
  • L
Vs: Fysiikka 6: Sähkö (Lehto, Luoma) Tehtävä: 3-29.
« Vastaus #3 : 03.05.09 - klo:16:04 »
Suurkiitokset youzo ja p3rc3ption!  :)

 

Seuraa meitä