Notifiche
Cancella tutti

Alla rete di condensatori nella figura si applica inizialmente una differenza di potenziale V. Le capacità dei condensatori valgono: C, = C, = 25 nF e C, = 15 nF; inoltre vale Q, = 5,0 x 10^7C.

  

0

Alla rete di condensatori nella figura si applica inizialmente una differenza di potenziale $V$. Le capacità dei condensatori valgono: $C_1=C_2=25 \mathrm{nF} \mathrm{e} C_3=15 \mathrm{nF}$; inoltre vale $Q_1=5,0 \times 10^{-7} \mathrm{C}$.
- Calcola la carica $Q$, immagazzinata nel condensatore C. $_3$.

In seguito il sistema viene isolato e $C_1$ e $C_2$ vengono riempiti con un materiale di costante dielettrica $\varepsilon_t=4,0$.
- Quanto diventa la differenza di potenziale $\Delta V_1$ ai capi del condensatore $C_1$ ?
$$
\left[6,0 \times 10^{-7} \mathrm{C} ; 8,5 \mathrm{~V}\right]
$$

IMG 7500
Autore
2 Risposte



1

C1 e C2 sono in serie;

C12( in  serie) = /1/C1 + 1/C2)^-1 = (1/25 + 1/25)^-1;

C12 = 25/2 12,5 nF = 12,5 * 10^-9 Farad;

la carica Q1 = 5 * 10^-7 C su C1 è la stessa anche su C2;

V = Q / C;

V12 = 5 * 10^-7 / (12,5 * 10^-9) = 40 Volt.

C3 è in parallelo, ai suoi capi c'è la stessa differenza di potenziale  V che c'è su C12;

V = 40 V;

Q3 = V * C3;

Q3 = 40 * 15 * 10^-9 = 6 * 10^-7 C.

Q totale = 5 * 10^-7 + 6 * 10^-7 = 11 * 10^-7 C;

 

Con dielettrico C1 e C2 aumentano di 4 volte.

C1' = C1 * 4 = 25 * 4 = 100 nF,

C12' = (1/100 + 1/100)^-1 = 100/2 = 50 nF;

 

Nuova capacità equivalente con C3 in parallelo:

Ce = 50 + 15 =65 nF;

Se il sistema viene isolato: la carica resta uguale, si conserva;

Q' = 11* 10^-7 C;

V ai capi del parallelo:

V = Q' / Ce = 11* 10^-7 /( 65 * 10^-9)  = 16,92 V

V3 = 16,92 V;

V1 + V2 = 16,92 V;

poiché C1' = C2'  in serie, V1 = V2 ; 

V1 =  16,92/ 2 = 8,46 V = 8,5 V circa.

Ciao @leonardo_maccaferri



0
image

inizialmente

C12 = C1//C2 = 25^2/50 = 12,50 nF

Q1 = Q2 = 5*10^-7 Co

V1 = V2 = Q1/C1 = 5*10^-7*10^9/25 = 20,0 V

V = V1+V2 = 40,0 V

Q3 = V*C3 = 40*15*10^-9 = 6,0*10^-7 Co

Q = Q3+Q1 = 11*10^-7 Co 

 

dopo 

C'1 = C'2 = C1*4 = 100 nF

C'12 = C'1//C'2 = 100^2/200 = 50 nF

C'eq = C'12+C3 = 50+15 = 65 nF

Q' = Q = 11*10^-7 Co (la carica si conserva)

V' = Q'/C'eq = 11*10^-7*10^9/65 = 16,92 V

V'1 = V'2 = V'/2 = 16,92/2 = 8,46 V (8,5 con due sole cifre significative)

 



Risposta
SOS Matematica

4.6
SCARICA