.disable_highlight { -webkit-touch-callout: none; -webkit-user-select: none; -moz-user-select: none; -ms-user-select: none; -o-user-select: none; user-select: none; }
خانه / فیزیک سوم دبیرستان / مسئله خازن های متوالی

مسئله خازن های متوالی

مسئله:

در شکل زیر انرژی ذخیره شده در خازن شماره (2) سه برابر خازن شماره (3) است. انرژی خازن شماره (2) چند برابر انرژی خازن شماره (1) است؟

C_3=\frac{1}{2} C

C_1=2C

Series-Capacitors-Question

روش حل: با توجه به صورت مسئله داریم:

اطلاعات داده شده: ظرفیت خازن های شماره (1) و (3) و نسبت انرژی خازن شماره (2) به خازن شماره (3)

خواسته شده:نسبت انرژی خازن شماره (2) به انرژی خازن شماره (1)

برای انرژی خازن سه رابطه داریم: چون در صورت مسئله صحبت از اختلاف پتانسیل نشده پس آن رابطه‌ای که اختلاف پتانسیل دارد حذف می‌شود  و چون بار الکتریکی در خازن‌های متوالی با هم برابر است، پس رابطه‌ای که هم بار الکتریکی دارد و هم ظرفیت دارد انتخاب می کنیم و این رابطه را برای هر سه خازن می‌نویسیم به صورت زیر:

U_1=\frac{1}{2} \frac{q^2}{C_1}\hspace{1 in}\texrm{(1)}

U_2=\frac{1}{2} \frac{q^2}{C_2}\hspace{1 in}\texrm{(2)}

U_3=\frac{1}{2} \frac{q^2}{C_3}\hspace{1 in}\texrm{(3)}

حال اگر نسبت انرژی خازن شماره (2) به خازن شماره (3) به عبارتی نسبت رابطه (2) به رابطه (3) را بنویسیم به رابطه (4) می‌رسیم:

\frac{U_2}{U_3}=\frac{C_3}{C_2}=3\hspace{1 in}\texrm{(4)}

با جاگذاری مقدار ظرفیت خازن شماره (3) در رابطه شماره (4)، مقدار ظرفیت خازن شماره (2) به دست می‌آید:

C_2=\frac{C}{6}\hspace{1 in}\texrm{(5)}

حال اگر نسبت انرژی خازن شماره (2) به خازن شماره (1) به عبارتی نسبت رابطه (2) به رابطه (1) را بنویسیم به رابطه (6) می‌رسیم:

\frac{U_2}{U_1}=\frac{C_1}{C_2}\hspace{1 in}\texrm{(6)}

با جا گذاری مقدار ظرفیت خازن شماره (2) از رابطه (5) و مقدار ظرفیت خازن شماره (1) ازصورت مسئله، مقدار نسبت انرژی خازن شماره (2) به خازن شماره (1) به دست می‌آید:

\frac{U_2}{U_1}=\frac{2C}{\frac{C}{6}}=12

فایل pdf این مقاله را می توانید از لینک زیر دریافت کنید.

دانلود فایل pdf مقاله

رمز فایل: kolbehdars.com

نویسنده: مدیر کلبه درس

منبع: کلبه درس

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.

فقظ 4 ثانیه تا دانلود فایل فاصله دارید!
کافی است آدرس ایمیلتان را وارد کنید.
ما هم مثل شما از ایمیل های مزاحم متنفریم.
فقظ 4 ثانیه تا دانلود فایل فاصله دارید!
کافی است آدرس ایمیلتان را وارد کنید.
ما هم مثل شما از ایمیل های مزاحم متنفریم.
فقظ 4 ثانیه تا دانلود فایل فاصله دارید!
ما هم مثل شما از ایمیل های مزاحم متنفریم.
کافی است آدرس ایمیلتان را وارد کنید.
فقظ 4 ثانیه تا دانلود فایل فاصله دارید!
کافی است آدرس ایمیلتان را وارد کنید.
ما هم مثل شما از ایمیل های مزاحم متنفرم.
فقظ 4 ثانیه تا دانلود فایل فاصله دارید!
کافی است آدرس ایمیلتان را وارد کنید.
ما هم مثل شما از ایمیل های مزاحم متنفریم.
فقظ 4 ثانیه تا دانلود فایل فاصله دارید!
کافی است آدرس ایمیلتان را وارد کنید.
ما هم مثل شما از ایمیل های مزاحم متنفریم.
فقظ 4 ثانیه تا دانلود فایل فاصله دارید!
کافی است آدرس ایمیلتان را وارد کنید.
ما هم مثل شما از ایمیل های مزاحم متنفریم.
فقظ 4 ثانیه تا دانلود فایل فاصله دارید!
کافی است آدرس ایمیلتان را وارد کنید.
ما هم مثل شما از ایمیل های مزاحم متنفریم.