Как найти максимальную силу тока конденсатора

Как найти максимальную силу тока конденсатора

2018-10-20   comment

Из идеального источника напряжения с ЭДС $U$, конденсатора ёмкостью $C$, катушки с индуктивностью $L$ и ключа К собрана цепь, схема которой приведена на рисунке. Изначально конденсатор не заряжен, а ключ разомкнут. Найдите максимальную силу тока в цепи и максимальный заряд конденсатора после замыкания ключа.


Решение:

В момент, когда заряд конденсатора максимален, сила тока в цепи равна нулю. Значит и энергия магнитного поля в катушке равна нулю. Пусть заряд конденсатора в этот момент равен $q$. Энергия конденсатора равна работе, совершённой источником при зарядке конденсатора:

$frac{q^{2}}{2C} = Uq$, откуда $q = 2CU$.

В момент, когда сила тока в цепи максимальна, напряжение на катушке равно нулю (поскольку напряжение на катушке пропорционально производной от силы тока по времени, а в точке экстремума производная равна нулю). Значит, заряд конденсатора в этот момент равен $q_{1} = CU$. Пусть сила тока в цепи в этот момент равна $I$. Запишем закон сохранения энергии:

$Uq_{1} = frac{q_{1}^{2} }{2C} + frac{LI^{2} }{2}$, откуда $I = sqrt{ frac{C}{L} } U$.

Источник

Электромагнитные колебания

  • Темы кодификатора ЕГЭ: свободные электромагнитные колебания, колебательный контур, вынужденные электромагнитные колебания, резонанс, гармонические электромагнитные колебания.

  • Колебательный контур

  • Энергетические превращения в колебательном контуре

  • Электромеханические аналогии

  • Гармонический закон колебаний в контуре

  • Вынужденные электромагнитные колебания

Автор статьи — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: свободные электромагнитные колебания, колебательный контур, вынужденные электромагнитные колебания, резонанс, гармонические электромагнитные колебания.

Электромагнитные колебания — это периодические изменения заряда, силы тока и напряжения, происходящие в электрической цепи. Простейшей системой для наблюдения электромагнитных колебаний служит колебательный контур.

Колебательный контур

Колебательный контур — это замкнутый контур, образованный последовательно соединёнными конденсатором и катушкой.

Зарядим конденсатор, подключим к нему катушку и замкнём цепь. Начнут происходить свободные электромагнитные колебания — периодические изменения заряда на конденсаторе и тока в катушке. Свободными, напомним, эти колебания называются потому, что они совершаются без какого-либо внешнего воздействия — только за счёт энергии, запасённой в контуре.

Период колебаний в контуре обозначим, как всегда, через T. Сопротивление катушки будем считать равным нулю.

Рассмотрим подробно все важные стадии процесса колебаний. Для большей наглядности будем проводить аналогию с колебаниями горизонтального пружинного маятника.

Начальный момент: t=0. Заряд конденсатора равен q_0, ток через катушку отсутствует (рис. 1). Конденсатор сейчас начнёт разряжаться.

Рис. 1. t=0

Несмотря на то, что сопротивление катушки равно нулю, ток не возрастёт мгновенно. Как только ток начнёт увеличиваться, в катушке возникнет ЭДС самоиндукции, препятствующая возрастанию тока.

Аналогия. Маятник оттянут вправо на величину x_0 и в начальный момент отпущен. Начальная скорость маятника равна нулю.

Первая четверть периода : 0 < t < T/4. Конденсатор разряжается, его заряд в данный момент равен q. Ток I через катушку нарастает (рис. 2).

Рис. 2. 0 < t < T/4

Увеличение тока происходит постепенно: вихревое электрическое поле катушки препятствует нарастанию тока и направлено против тока.

Аналогия . Маятник движется влево к положению равновесия; скорость v маятника постепенно увеличивается. Деформация пружины x (она же — координата маятника) уменьшается.

Конец первой четверти : t = T/4. Конденсатор полностью разрядился. Сила тока достигла максимального значения I_0 (рис. 3). Сейчас начнётся перезарядка конденсатора.

Рис. 3. t = T/4

Напряжение на катушке равно нулю, но ток не исчезнет мгновенно. Как только ток начнёт уменьшаться, в катушке возникнет ЭДС самоиндукции, препятствующая убыванию тока.

Аналогия. Маятник проходит положение равновесия. Его скорость достигает максимального значения v_0. Деформация пружины равна нулю.

Вторая четверть: T/4 < t < T/2. Конденсатор перезаряжается — на его обкладках появляется заряд противоположного знака по сравнению с тем, что был вначале (рис. 4).

Рис. 4. T/4 < t < T/2

Сила тока убывает постепенно: вихревое электрическое поле катушки, поддерживая убывающий ток, сонаправлено с током.

Аналогия. Маятник продолжает двигаться влево — от положения равновесия к правой крайней точке. Скорость его постепенно убывает, деформация пружины увеличивается.

Конец второй четверти t = T/2. Конденсатор полностью перезарядился, его заряд опять равен q_0 (но полярность другая). Сила тока равна нулю (рис. 5). Сейчас начнётся обратная перезарядка конденсатора.

Рис. 5. t = T/2

Аналогия. Маятник достиг крайней правой точки. Скорость маятника равна нулю. Деформация пружины максимальна и равна x_0.

Третья четверть: T/2 < t < 3T/4. Началась вторая половина периода колебаний; процессы пошли в обратном направлении. Конденсатор разряжается (рис. 6).

Рис. 6. T/2 < t < 3T/4

Аналогия. Маятник двигается обратно: от правой крайней точки к положению равновесия.

Конец третьей четверти: t = 3T/4. Конденсатор полностью разрядился. Ток максимален и снова равен I_0, но на сей раз имеет другое направление (рис. 7).

Рис. 7. t = 3T/4

Аналогия. Маятник снова проходит положение равновесия с максимальной скоростью v_0, но на сей раз в обратном направлении.

Четвёртая четверть: 3T/4 < t < T. Ток убывает, конденсатор заряжается (рис. 8).

Рис. 8. 3T/4 < t < T

Аналогия. Маятник продолжает двигаться вправо — от положения равновесия к крайней левой точке.

Конец четвёртой четверти и всего периода: t = T. Обратная перезарядка конденсатора завершена, ток равен нулю (рис. 9).

Рис. 9. t = T

Данный момент идентичен моменту t = 0, а данный рисунок — рисунку 1. Совершилось одно полное колебание. Сейчас начнётся следующее колебание, в течение которого процессы будут происходить точно так же, как описано выше.

Аналогия. Маятник вернулся в исходное положение.

Рассмотренные электромагнитные колебания являются незатухающими — они будут продолжаться бесконечно долго. Ведь мы предположили, что сопротивление катушки равно нулю!

Точно так же будут незатухающими колебания пружинного маятника при отсутствии трения.

В реальности катушка обладает некоторым сопротивлением. Поэтому колебания в реальном колебательном контуре будут затухающими. Так, спустя одно полное колебание заряд на конденсаторе окажется меньше исходного значения. Со временем колебания и вовсе исчезнут: вся энергия, запасённая изначально в контуре, выделится в виде тепла на сопротивлении катушки и соединительных проводов.

Точно так же будут затухающими колебания реального пружинного маятника: вся энергия маятника постепенно превратится в тепло из-за неизбежного наличия трения.

к оглавлению ▴

Энергетические превращения в колебательном контуре

Продолжаем рассматривать незатухающие колебания в контуре, считая сопротивление катушки нулевым. Конденсатор имеет ёмкость C, индуктивность катушки равна L.

Поскольку тепловых потерь нет, энергия из контура не уходит: она постоянно перераспределяется между конденсатором и катушкой.

Возьмём момент времени, когда заряд конденсатора максимален и равен q_0, а ток отсутствует. Энергия магнитного поля катушки в этот момент равна нулю. Вся энергия W контура сосредоточена в конденсаторе:

W = frac{displaystyle q_0^2}{displaystyle 2C vphantom{1^a}}.

Теперь, наоборот, рассмотрим момент, когда ток максимален и равен I_0, а конденсатор разряжен. Энергия конденсатора равна нулю. Вся энергия контура запасена в катушке:

W = frac{displaystyle LI_0^2}{displaystyle 2 vphantom{1^a}}.

В произвольный момент времени, когда заряд конденсатора равен q и через катушку течёт ток I, энергия контура равна:

W = frac{displaystyle q^2}{displaystyle 2C vphantom{1^a}} + frac{displaystyle LI^2}{displaystyle 2 vphantom{1^a}}.

Таким образом,

frac{displaystyle q^2}{displaystyle 2C vphantom{1^a}} + frac{displaystyle LI^2}{displaystyle 2 vphantom{1^a}} = frac{displaystyle q_0^2}{displaystyle 2C vphantom{1^a}} = frac{displaystyle LI_0^2}{displaystyle 2 vphantom{1^a}}. (1)

Соотношение (1) применяется при решении многих задач.

к оглавлению ▴

Электромеханические аналогии

В предыдущем листке про самоиндукцию мы отметили аналогию между индуктивностью и массой. Теперь мы можем установить ещё несколько соответствий между электродинамическими и механическими величинами.

Для пружинного маятника мы имеем соотношение, аналогичное (1):

frac{displaystyle kx^2}{displaystyle 2 vphantom{1^a}} + frac{displaystyle mv^2}{displaystyle 2 vphantom{1^a}}=frac{displaystyle kx_0^2}{displaystyle 2 vphantom{1^a}} = frac{displaystyle mv_0^2}{displaystyle 2 vphantom{1^a}}. (2)

Здесь, как вы уже поняли, k — жёсткость пружины, m — масса маятника, x и v — текущие значения координаты и скорости маятника, x_0 и v_0 — их наибольшие значения.

Сопоставляя друг с другом равенства (1) и (2), мы видим следующие соответствия:

q longleftrightarrow x; (3)

I longleftrightarrow v; (4)

L longleftrightarrow m; (5)

1/C longleftrightarrow k. (6)

Опираясь на эти электромеханические аналогии, мы можем предвидеть формулу для периода электромагнитных колебаний в колебательном контуре.

В самом деле, период колебаний пружинного маятника, как мы знаем, равен:

T = 2 pi sqrt{frac{displaystyle m}{displaystyle k}}.

B соответствии с аналогиями (5) и (6) заменяем здесь массу m на индуктивность L, а жёсткость k на обратную ёмкость 1/c. Получим:

T = 2 pi sqrt{LC}. (7)

Электромеханические аналогии не подводят: формула (7) даёт верное выражение для периода колебаний в колебательном контуре. Она называется формулой Томсона. Мы вскоре приведём её более строгий вывод.

к оглавлению ▴

Гармонический закон колебаний в контуре

Напомним, что колебания называются гармоническими, если колеблющаяся величина меняется со временем по закону синуса или косинуса. Если вы успели забыть эти вещи, обязательно повторите листок «Механические колебания».

Колебания заряда на конденсаторе и силы тока в контуре оказываются гармоническими. Мы сейчас это докажем. Но прежде нам надо установить правила выбора знака для заряда конденсатора и для силы тока — ведь при колебаниях эти величины будут принимать как положительные, так и отрицательные значения.

Сначала мы выбираем положительное направление обхода контура. Выбор роли не играет; пусть это будет направление против часовой стрелки (рис. 10).

Рис. 10. Положительное направление обхода

Сила тока считается положительной (I > 0), если ток течёт в положительном направлении. В противном случае сила тока будет отрицательной (I < 0).

Заряд конденсатора q — это заряд той его пластины, на которую течёт положительный ток (т. е. той пластины, на которую указывает стрелка направления обхода). В данном случае q — заряд левой пластины конденсатора.

При таком выборе знаков тока и заряда справедливо соотношение: dot{q} = I (при ином выборе знаков могло случиться dot{q} = -I). Действительно, знаки обеих частей совпадают: если I > 0, то заряд q левой пластины возрастает, и потому dot{q} > 0.

Величины q = q(t) и I = I(t) меняются со временем, но энергия контура остаётся неизменной:

frac{displaystyle q^2}{displaystyle 2C vphantom{1^a}} + frac{displaystyle LI^2}{displaystyle 2 vphantom{1^a}} = W = const. (8)

Стало быть, производная энергии по времени обращается в нуль: dot{W} = 0. Берём производную по времени от обеих частей соотношения (8); не забываем, что слева дифференцируются сложные функции (Если y = y(x) — функция от x, то по правилу дифференцирования сложной функции производная от квадрата нашей функции будет равна: {(y^2)}):

frac{displaystyle 2q dot{q}}{displaystyle 2C vphantom{1^a}}+frac{displaystyle L cdot 2I dot{I}}{displaystyle 2 vphantom{1^a}} = W =0.

Подставляя сюда dot{q} = I и dot{I} = ddot{q}, получим:

frac{displaystyle qI}{displaystyle C vphantom{1^a}} + LI ddot{q} = 0,

Ileft ( frac{displaystyle q}{displaystyle C vphantom{1^a}} + L ddot{q} right ) = 0.

Но сила тока не является функцией, тождественно равной нулю; поэтому

frac{displaystyle q}{displaystyle C vphantom{1^a}} + L ddot{q} = 0.

Перепишем это в виде:

ddot{q} + frac{displaystyle 1}{displaystyle LC vphantom{1^a}}q = 0. (9)

Мы получили дифференциальное уравнение гармонических колебаний вида ddot{q} + omega^2_0 q = 0, где omega^2_0 = 1/LC. Это доказывает, что заряд конденсатора колеблется по гармоническому закону (т.е. по закону синуса или косинуса). Циклическая частота этих колебаний равна:

omega_0 = frac{displaystyle 1}{displaystyle sqrt{LC} vphantom{1^a}}. (10)

Эта величина называется ещё собственной частотой контура; именно с этой частотой в контуре совершаются свободные (или, как ещё говорят, собственные колебания). Период колебаний равен:

T = frac{displaystyle 2 pi}{displaystyle omega_0 vphantom{1^a}}= 2 pisqrt{LC}.

Мы снова пришли к формуле Томсона.

Гармоническая зависимость заряда от времени в общем случае имеет вид:

q = q_0 cos left ( omega_0t + alpha right ). (11)

Циклическая частота omega_0 находится по формуле (10); амплитуда q_0 и начальная фаза alpha определяются из начальных условий.

Мы рассмотрим ситуацию, подробно изученную в начале этого листка. Пусть при t = 0 заряд конденсатора максимален и равен q_0 (как на рис. 1); ток в контуре отсутствует. Тогда начальная фаза alpha = 0, так что заряд меняется по закону косинуса с амплитудой q_0:

q = q_0 cos omega_0t = q_0 cos left ( frac{displaystyle t}{displaystyle sqrt{LC} vphantom{1^a}} right ). (12)

Найдём закон изменения силы тока. Для этого дифференцируем по времени соотношение (12), опять-таки не забывая о правиле нахождения производной сложной функции:

I = dot{q} = -q_0 omega_0 sin omega_0t.

Мы видим, что и сила тока меняется по гармоническому закону, на сей раз — по закону синуса:

I = -I_0 sin omega_0t = -I_0 sin left ( frac{displaystyle t}{displaystyle sqrt{LC} vphantom{1^a}} right ). (13)

Амплитуда силы тока равна:

I_0 = q_0 omega_0 = frac{displaystyle q_0}{displaystyle sqrt{LC} vphantom{1^a}}.

Наличие «минуса» в законе изменения тока (13) понять не сложно. Возьмём, к примеру, интервал времени 0 < t < T/4 (рис. 2).

Ток течёт в отрицательном направлении: I < 0. Поскольку omega_0 = 2 pi/T, фаза колебаний находится в первой четверти: 0 < omega_0 t < pi /2. Синус в первой четверти положителен; стало быть, синус в (13) будет положительным на рассматриваемом интервале времени. Поэтому для обеспечения отрицательности тока действительно необходим знак «минус» в формуле (13).

А теперь посмотрите на рис. 8. Ток течёт в положительном направлении. Как же работает наш «минус» в этом случае? Разберитесь-ка, в чём тут дело!

Изобразим графики колебаний заряда и тока, т.е. графики функций (12) и (13). Для наглядности представим эти графики в одних координатных осях (рис. 11).

Рис. 11. Графики колебаний заряда и тока

Обратите внимание: нули заряда приходятся на максимумы или минимумы тока; и наоборот, нули тока соответствуют максимумам или минимумам заряда.

Используя формулу приведения

cos left ( varphi + frac{displaystyle pi}{displaystyle 2 vphantom{1^a}} right ) = - sin varphi,

запишем закон изменения тока (13) в виде:

I = -I_0 sin omega_0 t = I_0 cos left ( omega_0 t + frac{displaystyle pi}{displaystyle 2 vphantom{1^a}} right ).

Сопоставляя это выражение с законом изменения заряда q = q_0 cos omega_0 t, мы видим, что фаза тока, равная omega_0 t + frac{displaystyle pi}{displaystyle 2 vphantom{1^a}}, больше фазы заряда omega_0 t на величину pi/2. В таком случае говорят, что ток опережает по фазе заряд на pi/2; или сдвиг фаз между током и зарядом равен pi/2; или разность фаз между током и зарядом равна pi/2.

Опережение током заряда по фазе на pi/2 графически проявляется в том, что график тока сдвинут влево на pi/2 относительно графика заряда. Сила тока достигает, например, своего максимума на четверть периода раньше, чем достигает максимума заряд (а четверть периода как раз и соответствует разности фаз pi/2).

к оглавлению ▴

Вынужденные электромагнитные колебания

Как вы помните, вынужденные колебания возникают в системе под действием периодической вынуждающей силы. Частота вынужденных колебаний совпадает с частотой вынуждающей силы.

Вынужденные электромагнитные колебания будут совершаться в контуре, поключённом к источнику синусоидального напряжения (рис. 12).

Рис. 12. Вынужденные колебания

Если напряжение источника меняется по закону:

U = U_0 sin omega t,

то в контуре происходят колебания заряда и тока с циклической частотой omega (и с периодом, соответственно, T = 2 pi/ omega). Источник переменного напряжения как бы «навязывает» контуру свою частоту колебаний, заставляя забыть о собственной частоте omega_0 = 1/sqrt{LC}.

Амплитуда вынужденных колебаний заряда и тока зависит от частоты omega: амплитуда тем больше,чем ближе omega к собственной частоте контура omega_0.При omega = omega_0 наступает резонанс — резкое возрастание амплитуды колебаний. Мы поговорим о резонансе более подробно в следующем листке, посвящённом переменному току.

Если вам нравятся наши материалы – записывайтесь на курсы подготовки к ЕГЭ по физике онлайн

Спасибо за то, что пользуйтесь нашими статьями.
Информация на странице «Электромагнитные колебания» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в высшее учебное заведение или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из разделов нашего сайта.

Публикация обновлена:
08.05.2023

Источник

Условие задачи:

Определите максимальный ток в контуре, если длина электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен колебательный контур – 75,36 м, а максимальный заряд конденсатора равен 10 нКл.

Задача №9.13.4 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

(lambda=75,36) м, (q_m=10) нКл, (I_m-?)

Решение задачи:

Известно, что максимальная энергия магнитного поля тока катушки колебательного контура равна максимальной энергии электрического поля конденсатора этого же контура, поэтому из закона сохранения энергии следует, что:

[frac{{LI_m^2}}{2} = frac{{q_m^2}}{{2C}}]

Откуда максимальный ток в контуре (I_m) равен:

[{I_m} = frac{{{q_m}}}{{sqrt {LC} }};;;;(1)]

Частоту электромагнитных волн, излучаемых колебательным контуром, можно определить по формуле:

[nu = frac{1}{{2pi sqrt {LC} }};;;;(2)]

В этой формуле (L) – индуктивность катушки, (C) – электроемкость конденсатора.

Известно, что электромагнитные волны распространяются со скоростью света (c) (в вакууме она равна 3·108 м/с). Между скоростью распространения электромагнитных волн (скоростью света (c)), их частотой колебаний (nu) и длиной волны (lambda) существует следующее соотношение:

[c = lambda nu ]

Откуда длина волны (lambda) равна:

[lambda = frac{c}{nu }]

В эту формулу поставим выражение (2):

[lambda = 2pi csqrt {LC} ]

Отсюда следует, что:

[sqrt {LC} = frac{lambda }{{2pi c}}]

Учитывая последнее полученное равенство, формула (1) примет вид:

[{I_m} = frac{{2pi c{q_m}}}{lambda }]

Посчитаем численный ответ задачи:

[{I_m} = frac{{2 cdot 3,14 cdot 3 cdot {{10}^8} cdot 10 cdot {{10}^{ – 9}}}}{{75,36}} = 0,25;А]

Ответ: 0,25 А.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

9.13.3 При изменении тока в катушке индуктивности на 1 А за 0,6 с в ней индуцируется ЭДС
9.13.5 В каком диапазоне длин волн можно улавливать радиопередачи приемником
9.13.6 Радиопередатчик искусственного спутника Земли работает на частоте 20 МГц

Источник

Как найти максимальный заряд конденсатора?

Расчет заряда конденсатора

C = мкФ, RC = с = постоянная времени. сразу после замыкания переключателя. Заряд приблизится к максимальному значению ВопросМаксимум = мкКл. а заряд конденсатора = QМаксимум = мкКл.

Чему равен заряд конденсатора при полной зарядке?

Конденсаторы не хранят заряд. Конденсаторы фактически хранят дисбаланс заряда. Если на одной пластине конденсатора хранится 1 кулон заряда, на другой пластине будет -1 кулон, в результате чего общий заряд (сумма на обеих пластинах) нуль.

Каков максимальный заряд конденсатора LC цепи?

ноль Ток максимален, когда заряд на конденсаторе равен нулю. Ток и заряд сдвинуты по фазе ровно на 90 градусов в идеальной LC-цепи (без сопротивления), поэтому, когда ток максимален, заряд должен быть точно равен нулю.

Смотрите также, каково абсолютное местоположение Нового Орлеана.

Как происходит заряд конденсатора?

Вы можете зарядить конденсатор просто подключив его к электрической цепи. При включении питания на пластинах постепенно накапливается электрический заряд. Одна пластина получает положительный заряд, а другая пластина получает равный и противоположный (отрицательный) заряд.

Что влияет на максимальный заряд конденсатора?

Количество заряда Q, которое может хранить конденсатор, зависит от двух основных факторов:приложенное напряжение и физические характеристики конденсатора, например, его размер. Рисунок 2. Линии электрического поля в этом плоском конденсаторе, как всегда, начинаются с положительных зарядов и заканчиваются с отрицательными зарядами.

Каково максимально возможное значение напряжения на конденсаторе?

Максимальное напряжение. Каждый конденсатор имеет максимальное напряжение, с которым он может работать. Иначе он взорвется! Вы найдете максимальное напряжение в любом месте от от 1,5 В до 100 В. Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Как и любой другой физический материал, выводы конденсатора имеют очень небольшое сопротивление.

Как найти максимальный ток в LC-цепи?

Угловая частота LC-контура определяется уравнением 14.6. 10. Чтобы найти максимальный ток, максимальная энергия в конденсаторе устанавливается равной максимальной энергии в катушке индуктивности.

Как найти максимальную силу тока в цепи?

Рассчитайте сопротивление по средней мощности и среднеквадратичному напряжению, используя уравнение 21-6. Затем по сопротивлению и среднеквадратичному напряжению определите среднеквадратичное значение тока, используя закон Ома (уравнение 21-2). Преобразуйте среднеквадратичное значение тока в максимальный ток с помощью умножив его на квадратный корень из двух.

Каков максимальный ток через катушку индуктивности?

0,850 мА Когда вся энергия находится в катушке индуктивности, она будет иметь максимальный ток. Когда вся энергия находится в конденсаторе, он будет иметь максимальный заряд. Пример: в LC-цепи L=85,0 мГн и C=3,20 мкФ. При колебаниях максимальный ток в индукторе равен 0,850 мА.

Какой заряд находится на каждой пластине конденсатора?

Формула V=КК дает количество заряда, который есть на одной из пластин. Суммарный заряд на обеих пластинах вместе взятых равен нулю! Оба они заряжены противоположно. Суммарный заряд на конденсаторе всегда равен нулю, потому что на пластинах есть одинаковые и разные заряды.

Как долго конденсатор будет держать заряд?

Некоторые из этих схем могут заряжаться менее чем за 20 секунд и удерживать заряд в течение до 40 минут, имея относительно большие емкости до 100 миллифарад (мФ).

Какой ток потребляет конденсатор?

Аудиогуру. Texas Instruments показывает, что типичный выходной ток CD4047 с питанием 10 В составляет 10 мА при коротком замыкании, когда конденсатор начинает заряжаться и 7,5 мА когда конденсатор заряжается до половины напряжения питания. Токи будут немного выше при питании 12В.

Является ли емкость максимальным количеством заряда, которое может удерживать конденсатор?

Емкость конденсатора можно определить как отношение количества максимального заряда (Q), которое конденсатор может хранить к приложенному напряжению (В).

Как найти максимальное напряжение?

Если I∗1 — наименьший ток, то токи через параллельные резисторы гарантированно будут меньше их максимальных значений. Вы уже рассчитали общее сопротивление RT, поэтому можете сразу рассчитать максимальное напряжение в сети резисторов, используя V=I∗1RT.

Когда конденсатор полностью заряжен, напряжение на конденсаторе будет равно напряжению питания?

Говорят, что через время 5T конденсатор полностью заряжен, а напряжение на конденсаторе (Vc) примерно равно напряжению питания (Vs). Таким образом, поскольку конденсатор полностью заряжен, в цепи больше не протекает зарядный ток, поэтому яС = 0.

См. также, что вызывает стационарный фронт

Что такое допуск конденсатора?

Допустимое значение — это степень, в которой фактическая емкость может отличаться от номинального значения и может варьироваться от от -20% до +80%. … Наиболее распространенный допуск для конденсаторов составляет 5 % или 10 %, но некоторые пластиковые конденсаторы имеют допустимые отклонения до ±1 %.

Что такое ток LC?

LC-цепь, также называемая резонансной схемой, колебательной схемой или настроенной схемой, представляет собой электрическую цепь, состоящую из катушки индуктивности, обозначенной буквой L, и конденсатора, обозначенного буквой C, соединенных вместе. … Для модели цепи, включающей сопротивление, см. Цепь RLC.

Когда величина электрического поля в конденсаторе максимальна, что верно в отношении величины магнитного поля в индукторе?

Когда величина электрического поля в конденсаторе нуль, что верно в отношении величины магнитного поля в индукторе? Это максимум. Когда ток в катушке максимален, что верно для заряда в конденсаторе? Это ноль.

Что такое LC-генераторы?

LC осциллятор тип генератора, в котором LC-контур (индуктор-конденсатор) используется для обеспечения необходимой положительной обратной связи для поддержания колебаний. … Типичные области применения LC-генераторов включают генераторы ВЧ-сигналов, смесители частот, тюнеры, генераторы синусоидальных колебаний, ВЧ-модуляторы и т. д.

Как найти максимальный и минимальный ток?

Используйте V / R, чтобы получить I, и мин. I = В/ макс. R.

Как найти максимальный ток в цепи RLC?

Как найти минимальный ток в цепи?

для нахождения минимального тока вы надо поставить резистор последовательно. (2). чтобы найти максимальный ток, вы должны поставить резистор параллельно. потому что сила тока обратно пропорциональна сопротивлению.

Как найти ток через напряжение и индуктивность?

Чтобы определить ток в проводе, сначала найдите индуктивное сопротивление катушки. Индуктивное сопротивление равно 6,28. раз 60 герц умножить на 0,3 генри, что равняется 113,1 Ом. Теперь используйте закон Ома и разделите 120 вольт на 113,1 Ом, что равно 1,06 ампера.

Как решить LC-цепь?

Каков общий заряд каждой пластины?

Формула V=QC дает количество заряда, имеющегося на одной из пластин. Общий заряд на обеих пластинах, вместе взятых, равен нуль! Оба они заряжены противоположно. Суммарный заряд на конденсаторе всегда равен нулю, потому что на пластинах есть одинаковые и разные заряды.

Каков общий заряд каждой пластины, если площадь пластин 10 см на 10 см?

Пластины разделены расстоянием d = 3,0 см. Каков общий заряд каждой пластины, если площадь пластин 10 см на 10 см? Ответ: 2,21 × 10^−11 Кл или 1,38 × 108 э. пожалуйста, помогите найти ответ пошагово.

Как найти заряд последовательно включенного конденсатора?

Почему конденсатор перестает заряжаться?

Поскольку напряжение на конденсаторе приближается к напряжению на выводах, электрическое поле в проводах приближается к нулю, а значит, и ток приближается к нулю. Следовательно больше не будет поступать заряд или от пластин конденсатора.

Какой конденсатор используется в блоке питания?

Алюминиево-электролитические конденсаторы, такие как EPCOS B43504 или B43505, с номинальным напряжением от 40 до 450 В постоянного тока и значениями емкости от 220 до 150 000 мкФ.

Заряжает ли конденсатор ток?

Ток изменяет заряд на конденсатор, точно так же, как поток воды изменяет положение мембраны. В частности, действие электрического тока заключается в увеличении заряда одной пластины конденсатора и уменьшении заряда другой пластины на равную величину.

Почему конденсатор потребляет максимальный ток в начале зарядки?

Когда источник напряжения имеет ступенчатую функцию, он находится в начале. Потому что при резких перепадах напряжения(что, вероятно, было бы во время начала зарядки и разрядки) конденсатор действует как короткое замыкание. Следовательно, он потребляет больше тока.

Является ли аккумулятор конденсатором?

батарея Устройство, способное преобразовывать химическую энергию в электрическую.. конденсатор Электрический компонент, используемый для хранения энергии. В отличие от батарей, которые хранят энергию химически, конденсаторы хранят энергию физически, в форме, очень похожей на статическое электричество.

Смотрите также, почему трудно дышать при высокой влажности

Как найти максимальную емкость?

Какое максимальное напряжение?

Максимум – это наивысшее номинальное напряжение для электрических устройств и оборудования который можно использовать с определением напряжения.

Физика — E&M: Ch 39.1 Конденсаторы и емкость Понимание (24 из 27) Максимальный заряд =?

Каков максимальный заряд конденсатора? – ЭМ поле и фотоны

Суперконденсатор 500F 2,7 В Тестирование заряда и разряда

Заряд конденсатора пропорционален напряжению и емкости

Источник

Добавить комментарий