У вас есть группа конденсаторов, которая соединена в смешанный вариант и подключена к сети переменного тока с напряжением 220 вольт. Вместимость каждого конденсатора такова: с1 = 40; с2 = 40; с3 = 40; с4 = 5; с5 = 25. Прошу рассчитать следующие значения: общую вместимость (сэкв), заряд для каждого конденсатора (q1, q2, q3, q4, q5) и работу для каждого конденсатора (w1, w2, w3, w4, w5).
Малышка
Хорошо, давайте решим данную задачу пошагово.
Первым шагом нам необходимо найти общую вместимость \(C_{\text{экв}}\) для группы конденсаторов, соединенных в смешанный вариант. Общая вместимость может быть рассчитана по формуле:
\[C_{\text{экв}} = \frac{1}{\frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \frac{1}{C_3} + \frac{1}{C_4} + \frac{1}{C_5}}\]
Подставляя значения емкостей, получим:
\[C_{\text{экв}} = \frac{1}{\frac{1}{40} + \frac{1}{40} + \frac{1}{40} + \frac{1}{5} + \frac{1}{25}} = \frac{1}{\frac{1}{40} + \frac{1}{40} + \frac{1}{40} + \frac{8}{40} + \frac{2}{40}} = \frac{1}{\frac{3}{40} + \frac{10}{40} + \frac{2}{40}} = \frac{1}{\frac{15}{40}} = \frac{40}{15} = \frac{8}{3} = 2\frac{2}{3} \, Ф\]
Таким образом, общая вместимость группы конденсаторов составляет \(2\frac{2}{3}\) Фарад.
Далее, для каждого конденсатора, зная его вместимость и общее напряжение в сети переменного тока (\(U = 220\) В), мы можем рассчитать заряд (\(q\)) и работу (\(w\)) для каждого конденсатора. Формулы для расчета заряда и работы:
\[q = C \cdot U\]
\[w = \frac{1}{2} \cdot C \cdot U^2\]
Применим эти формулы для каждого конденсатора:
Для конденсатора 1 (\(C_1 = 40\) Ф):
\[q_1 = C_1 \cdot U = 40 \cdot 220 = 8800 \, Кл\]
\[w_1 = \frac{1}{2} \cdot C_1 \cdot U^2 = \frac{1}{2} \cdot 40 \cdot 220^2 = 484000 \, Дж\]
Для конденсатора 2 (\(C_2 = 40\) Ф):
\[q_2 = C_2 \cdot U = 40 \cdot 220 = 8800 \, Кл\]
\[w_2 = \frac{1}{2} \cdot C_2 \cdot U^2 = \frac{1}{2} \cdot 40 \cdot 220^2 = 484000 \, Дж\]
Для конденсатора 3 (\(C_3 = 40\) Ф):
\[q_3 = C_3 \cdot U = 40 \cdot 220 = 8800 \, Кл\]
\[w_3 = \frac{1}{2} \cdot C_3 \cdot U^2 = \frac{1}{2} \cdot 40 \cdot 220^2 = 484000 \, Дж\]
Для конденсатора 4 (\(C_4 = 5\) Ф):
\[q_4 = C_4 \cdot U = 5 \cdot 220 = 1100 \, Кл\]
\[w_4 = \frac{1}{2} \cdot C_4 \cdot U^2 = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot 220^2 = 60500 \, Дж\]
Для конденсатора 5 (\(C_5 = 25\) Ф):
\[q_5 = C_5 \cdot U = 25 \cdot 220 = 5500 \, Кл\]
\[w_5 = \frac{1}{2} \cdot C_5 \cdot U^2 = \frac{1}{2} \cdot 25 \cdot 220^2 = 302500 \, Дж\]
Таким образом, мы рассчитали значения общей вместимости \(C_{\text{экв}} = 2\frac{2}{3}\) Ф, заряда \(q\) и работы \(w\) для каждого конденсатора. Эти значения могут быть использованы для дальнейших расчетов или анализа. Если у вас есть дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.
Первым шагом нам необходимо найти общую вместимость \(C_{\text{экв}}\) для группы конденсаторов, соединенных в смешанный вариант. Общая вместимость может быть рассчитана по формуле:
\[C_{\text{экв}} = \frac{1}{\frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \frac{1}{C_3} + \frac{1}{C_4} + \frac{1}{C_5}}\]
Подставляя значения емкостей, получим:
\[C_{\text{экв}} = \frac{1}{\frac{1}{40} + \frac{1}{40} + \frac{1}{40} + \frac{1}{5} + \frac{1}{25}} = \frac{1}{\frac{1}{40} + \frac{1}{40} + \frac{1}{40} + \frac{8}{40} + \frac{2}{40}} = \frac{1}{\frac{3}{40} + \frac{10}{40} + \frac{2}{40}} = \frac{1}{\frac{15}{40}} = \frac{40}{15} = \frac{8}{3} = 2\frac{2}{3} \, Ф\]
Таким образом, общая вместимость группы конденсаторов составляет \(2\frac{2}{3}\) Фарад.
Далее, для каждого конденсатора, зная его вместимость и общее напряжение в сети переменного тока (\(U = 220\) В), мы можем рассчитать заряд (\(q\)) и работу (\(w\)) для каждого конденсатора. Формулы для расчета заряда и работы:
\[q = C \cdot U\]
\[w = \frac{1}{2} \cdot C \cdot U^2\]
Применим эти формулы для каждого конденсатора:
Для конденсатора 1 (\(C_1 = 40\) Ф):
\[q_1 = C_1 \cdot U = 40 \cdot 220 = 8800 \, Кл\]
\[w_1 = \frac{1}{2} \cdot C_1 \cdot U^2 = \frac{1}{2} \cdot 40 \cdot 220^2 = 484000 \, Дж\]
Для конденсатора 2 (\(C_2 = 40\) Ф):
\[q_2 = C_2 \cdot U = 40 \cdot 220 = 8800 \, Кл\]
\[w_2 = \frac{1}{2} \cdot C_2 \cdot U^2 = \frac{1}{2} \cdot 40 \cdot 220^2 = 484000 \, Дж\]
Для конденсатора 3 (\(C_3 = 40\) Ф):
\[q_3 = C_3 \cdot U = 40 \cdot 220 = 8800 \, Кл\]
\[w_3 = \frac{1}{2} \cdot C_3 \cdot U^2 = \frac{1}{2} \cdot 40 \cdot 220^2 = 484000 \, Дж\]
Для конденсатора 4 (\(C_4 = 5\) Ф):
\[q_4 = C_4 \cdot U = 5 \cdot 220 = 1100 \, Кл\]
\[w_4 = \frac{1}{2} \cdot C_4 \cdot U^2 = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot 220^2 = 60500 \, Дж\]
Для конденсатора 5 (\(C_5 = 25\) Ф):
\[q_5 = C_5 \cdot U = 25 \cdot 220 = 5500 \, Кл\]
\[w_5 = \frac{1}{2} \cdot C_5 \cdot U^2 = \frac{1}{2} \cdot 25 \cdot 220^2 = 302500 \, Дж\]
Таким образом, мы рассчитали значения общей вместимости \(C_{\text{экв}} = 2\frac{2}{3}\) Ф, заряда \(q\) и работы \(w\) для каждого конденсатора. Эти значения могут быть использованы для дальнейших расчетов или анализа. Если у вас есть дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.
Знаешь ответ?