Написав бот, расчета размерностей Система единиц измерения онлайн теперь начнем осваивать такую многогранную и сложную область как электротехника.
И первое, что нам пригодится, это расчет эквивалентных характеристик основных электрических элементов( ёмкость, индуктивность, сопротивление).
Хотелось бы напомнить, что ёмкости некоторых типовых конструкций мы уже умеем рассчитывать Ёмкость конденсатора онлайн
Сами по себе формулы очень просты, но нюанс состоит в том, как нам точно посчитать ёмкость двух последовательно соединенных конденсаторов если один из конденсаторов имеет ёмкость 10 пФ, а второй 250нФ. Размерность показывает что они различаются в 1000 раз. Можно конечно все перевести в абсолютные значения, но это при большом количестве конденсаторов способствует возникновению ошибок.
Итак, последовательное соединение конденсаторов имеет следующий вид
И формула расчета эквивалентной ёмкости выглядит так
Последовательное соединение нескольних конденсаторов выглядит так, как показано на рисунке
А формула становится до безобразия простой и наглядной
Он очень прост
calc_e список емкостей с размерностями через запятую.
В ответе мы получим эквививалентное значение ёмкости при последовательном и паралельных соединениях.
Важное замечание: размерности нужно писать на русском языке. Для пользователей сайта, не знающих русский язык, можем по запросу добавить обработку англоязычных наименований приставок и размерностей. Это не сложно.
Рассчитать ёмкость трех конденсаторов следующих номиналов: 10 пФ, 0.2нФ и 344мФ
В запросе так и пишем calc_e 10пФ,0.2нФ,344мФ
Ответ не заставит себя долго ждать и выглядит вот так
9.5238095235459пикофарад
344.00000021милифарад
Удачи в расчетах!
www.abakbot.ru Задачи, связанные с определением эквивалентной емкости системы конденсаторов, или системы пластин, да если еще между ними вводят диэлектрик – для некоторых являются сложными. Также в таких задачах нужно уметь определять потенциалы, или заряды емкостей при различных соединениях пластин, а также и напряжения на них. Задача 1. Два плоских конденсатора с емкостями Соединение разноименных пластин повлечет за собой нейтрализацию части заряда. Так как заряды будут перераспределяться, то вместе с изменением заряда конденсаторов будет меняться и напряжение: до соединения напряжения на обоих конденсаторах разные, а после – станут одинаковыми. К задаче 1 Тогда можно записать, что по закону сохранения заряда Где После соединения напряжения уравняются: Выразим один из зарядов: Тогда: Тогда определим и заряд на первом конденсаторе: Ответ: Задача 2. Рассчитать электроемкость системы, состоящей из трех металлических пластин толщиной Задача 2 Такое соединение пластин эквивалентно следующей схеме соединения конденсаторов: К задаче 2 – эквивалентная схема замещения Тогда емкость Емкость конденсатора с диэлектриком: Эти два конденсатора соединены параллельно, их общая емкость равна сумме емкостей: Емкость Она соединена последовательно с объединением Ответ: Задача 3. Рассчитать электроемкость системы, состоящей из трех металлических пластин толщиной К задаче 3 Как в предыдущей задаче, такая система пластин может быть представлена следующим соединением конденсаторов: К задаче 3 – схема замещения Тогда последовательное соединение Емкости конденсаторов с диэлектриком: Так как они соединены параллельно, то их эквивалентная емкость – сумма их емкостей. Наконец, считаем последовательное соединение Ответ: Задача 4. Плоский конденсатор находится во внешнем электрическом поле напряженностью Заряд конденсатора Напряжение между двумя точками в однородном электрическом поле равно: Тогда заряд Ответ: Задача 5. В схеме емкость батареи конденсаторов не изменится при замыкании ключа К. Определите емкость конденсатора К задаче 5 До замыкания ключа имеем две ветви в параллель. В одной ветви (сверху) – последовательное соединение Тогда для верхней ветви запишем: Для нижней ветви: Так как ветви соединены параллельно, емкости сложатся: Теперь ключ замыкают, и оказывается, что емкости Емкость правой части схемы: Эквивалентная емкость после замыкания: В задаче сказано, что как до, так и после замыкания емкость всей системы одна и та же, тогда приравняем обе эквивалентные емкости: Упрощаем: Или получаем квадратное уравнение: Ответ: Задача 6. Три незаряженных конденсатора, емкости которых К задаче 6 Заряд первой емкости равен: Аналогично для двух других емкостей: Заряд в точке Откуда потенциал точки Ответ: easy-physic.ru Последовательное соединение конденсаторов – батарея, образованная цепочкой конденсаторов. Отсутствует ветвление, выход одного элемента подключается к входу следующего. При последовательном соединении конденсаторов заряд каждого равноценен. Обусловлено природным принципом равновесия. С источником соединены только крайние обкладки, другие заряжаются путем перераспределения меж ними зарядов. Используя равенство, находим: q = q1 = q2 = U1 C1 = U2 C2, откуда запишем: Напряжения меж конденсаторами распределяются обратно пропорционально номинальным емкостям. В сумме оба составляют вольтаж питающей сети. При разряде конструкция способна отдать заряд q вне зависимости от того, сколько конденсаторов включено последовательно. Емкость батареи найдем из формулы: C = q/u = q/(U1 + U2), подставляя выражения, приведенные выше, приводя к общему знаменателю: 1/С = 1/С1 + 1/С2. При последовательном соединении конденсаторов в батарею складываются величины, обратные номинальным емкостям. Приводя последнее выражение к общему знаменателю, переворачивая дроби, получаем: С = C1C2/(C1 + C2). Выражение используется для нахождения емкости батареи. Если конденсаторов более двух, формула усложняется. Для нахождения ответа номиналы перемножаются меж собой, выходит числитель дроби. В знаменатель ставят попарные произведения двух номиналов, перебирая комбинации. Практически иногда удобнее вести вычисление через обратные величины. Полученным результатом разделить единицу. Соединение последовательное конденсаторов Формула сильно упрощается, если номиналы батареи одинаковы. Нужно просто цифру поделить общим числом элементов, получая результирующее значение. Напряжение распределится равномерно, следовательно, достаточно номинал питающей сети разбить поровну на общее число. При питании аккумулятором 12 вольт, 4-х емкостях, на каждой упадет 3 вольта. Одно упрощение сделаем для случая, когда номиналы равны, одна емкость включена переменная, чтобы подстраивать результат. Тогда максимальное напряжение каждого элемента можно приближенно найти, разделив вольтаж источника уменьшенным на единицу количеством. Получится результат, заведомо имеющий некий запас. Что касается переменной емкости, требования намного более жесткие. В идеале рабочее значение перекрывает вольтаж источника. На первый взгляд идея соединения конденсаторов батареей последовательным образом покажется лишенной смысла. Первое преимущество очевидно: падают требования к максимальному напряжению обкладок. Больше рабочий вольтаж, дороже изделие. Подобным образом мир видит радиолюбитель, имеющий на руках несколько низковольтных конденсаторов, желающий применить железо составной частью высоковольтной цепи. Рассчитывая по приведенным выше формулам действующие напряжения элементом, можно легко решить поставленную задачу. Рассмотрим для пущей наглядности пример: Пусть установлены аккумулятор напряжением 12 вольт, три емкости номиналами 1, 2 и 4 нФ. Найдем напряжение при последовательном с realapex.ruЗадачи на определение эквивалентных емкостей. Определить эквивалентную емкость батареи конденсаторов соединенных по схеме
Эквивалентная ёмкость конденсаторов
Эквивалентная ёмкость конденсаторов при последовательном соединении Альтернативное отображение Эквивалентная ёмкость конденсаторов при паралельном соединении Альтернативное отображение
Последовательное соединение
Паралельное СОЕДИНЕНИЕ
Синтаксис
Примеры
Эквивалентная ёмкость конденсаторов при паралельном соединении
Альтернативное отображение
Эквивалентная ёмкость конденсаторов при последовательном соединении
Альтернативное отображение
Задачи на определение эквивалентных емкостей
и 
, обладающих зарядами 
и 
, включают в цепь так, что положительно заряженная пластина одного соединяется с отрицательно заряженной пластиной другого. Определить заряд каждого конденсатора в этом случае.
и 
– новые заряды конденсаторов.
, 
.
и площадью 
каждая и одной диэлектрической пластины толщиной и площадью 
и диэлектрической проницаемостью 
. Расположение пластин показано на рисунке.
равна:
равна:
:
и площадью каждая и двух диэлектрических пластин толщиной и площадью . Диэлектрическая проницаемость первой пластины 
, второй – 
. Расположение пластин показано на рисунке.
и 
и 
:
В/м, перпендикулярном пластинам. Площадь пластины конденсатора 
м
. Какие заряды окажутся на каждой из пластин, если конденсатор замкнуть проводником накоротко? Пластины конденсатора до замыкания не заряжены. Влиянием силы тяжести пренебречь.
.
и 
, во второй (снизу) – последовательное соединение и .
и соединены параллельно, и также параллельно соединены и емкости и . Емкость левой части схемы:
, и 
, соединены, как показано на рисунке, и подключены к точкам 
, 
и 
, потенциалы которых 
, 
и 
. Определите потенциал точки 
.
равен сумме зарядов всех конденсаторов и равен 0:
равен
Определить эквивалентную емкость батареи конденсаторов. Последовательное соединение конденсаторов
Физические процессы при последовательном соединении
Вычисление общей емкости батареи
Необходимость в последовательном соединении
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: