Задача на нахождение напряжение

Question

Имется конденсатор емкостью 10000 мкф заряженный до 100 вольт, без учета потерь данным конденсатором мы можем зарядить 10 000 конденсаторов но емкостью 1 мкф до 100 вольт соединенных последовательно.

Какое напряжение будет в таком случае на 10 000 конденсаторах соединенных последовательно ?

Answer 1

C общая = C1 + C2 + C3 + . + C10000 = 10 000 * 1 мкФ = 10 мФ

В данном случае, чтобы найти обще напряжение на такой цепи, мы можем использовать формулу для соединения конденсаторов последовательно:

1/C общая = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + . + 1/C10000

Тогда:

1/C общая = 1/ (1 мкФ) + 1/ (1 мкФ) + 1/ (1 мкФ) + . + 1/ (1 мкФ) (10 000 раз)

1/C общая = 10 000/ (1 мкФ) = 10 Ф

Теперь, чтобы найти напряжение на такой цепи, мы можем использовать формулу для зарядного конденсатора:

Q = C * V

где Q - заряд, C - емкость, V - напряжение

Заменим значения в формуле:

Q = (10 мФ) * (100 В) = 1000 мКл

Так как каждый конденсатор имет одинаковый заряд, разделим общий заряд на количество конденсаторов:

Q каждого конденсатора = 1000 мКл / 10 000 = 0. 1 мкл

Таким образом, напряжение на каждом из 10 000 конденсаторов, соединенных последовательно, составит 0. 1 мкл.

Answer 2

Емкость в один фарад (1F) равняется количеству заряда в один кулон (1C) , создающему напряжение на конденсаторе в один вольт (1V) . Вспомним, что один кулон (1С) равняется величине заряда, прошедшего через проводник за одну секунду (1sec) при силе тока в один ампер (1A) .
Напряжение в вольтах указанное на конденсаторе это параметр, превышение которого приводит к «пробиванию» изолятора между пластинами и короткому замыканию.