Рассчитать: эквивалентную емкость батареи конденсаторов, заряд каждого конденсатора, энергию каждого конденсатора. Схема электрической цепи для расчета смешанного соединения конденсаторов.

25 июля 2024
Электроника, электротехника, радиотехника

Условие:

Дана батарея конденсаторов, соединенных смешанным способом и подключенных к сети переменного тока напряжением 240 В. По заданным параметрам рассчитать:

1) Эквивалентную емкость батареи конденсаторов (C_экв).
2) Заряд каждого конденсатора (q₁, q₂, q₃).
3) Энергию каждого конденсатора (W₁, W₂, W₃).

Рисунок 1 – Схема электрической цепи для расчета смешанного соединения
конденсаторов

Исходные данные: С₁ = 50 мкФ, С₂ = 300 мкФ, С₃ = 150 мкФ.

Решение:

Дано:

- конденсаторы в батарее соединены смешанным способом, схема
изображена на рисунке 1;
- напряжение U = 240В;
- емкости конденсаторов: С₁ = 50 мкФ, С₂ = 300 мкФ, С₃ = 150 мкФ.

Рассматриваемая батарея конденсаторов имеет смешанное соединение.Задачу решаем методом свертывания.
1 Определяем эквивалентную емкость С_экв всей цепи.
1.1 Рассчитываем общую емкость конденсаторов C₁ и C₃, соединенных параллельно по формуле:

C= C₁+C₂

C₁₃ = 50 + 150 = 200 мкФ,

1.2 Эквивалентную емкость С_экв батареи конденсаторов находим поформуле: