Соединение конденсаторов
материал для подготовки к егэ (гиа) по физике (10 класс)

Разработка занятия по подготовк к ГИА по физике в 11 классе

Тема: Конденсатор. Соединение конденсаторов.

Цель:

• Организовать деятельность учащихся по повторению понятий: конденсатор, электроемкость; способов соединения конденсаторов, формул электроемкости, энергии электрического поля конденсатора; формирование умения решать задачи при различных способах соединения конденсаторов.
• Способствовать формированию умений объяснять физические явления на основе знаний о конденсаторах, электроемкости; решать задачи на расчет характеристик конденсатора
• Создать условия для развития внимания, мышления, памяти, грамотной речи, навыков самостоятельной работы
• Воспитывать культуру умственного труда.

Этапы занятия:

1. Актуализация знаний:

2. Решение задач

1. Два конденсатора, емкости которых С1 и С2 соединены последовательно и подключены к источнику с напряжением U. Определите напряжение на конденсаторах. Чему равна электроемкость и заряд системы конденсаторов?
2. Батарея из трех последовательно соединенных конденсаторов С1=100 мкФ, С2= 200 мкФ, С3= 500 мкФ, присоединена к аккумулятору, который сообщил заряд 5 нКл. Определите напряжение на каждом конденсаторе, общее напряжение и электроемкость батареи конденсаторов.
3. Три последовательно соединенных конденсатора присоединили к источнику напряжение U=32 В. Емкости конденсаторов С1=0,1 мкФ, С2= 0,25 мкФ, С3= 0,5 мкФ. Определите напряжение на каждом конденсаторе, общее напряжение и электроемкость батареи конденсаторов.
4. Два плоских конденсатора с емкостями С1=1 мкФ и С2=2 мкФ заряжены до разности потенциалов U1=20 В и U2=50 В соответственно. После зарядки конденсаторы соединены одноименными полюсами. Определите разность потенциалов U между обкладками после их соединения и электроемкость системы конденсаторов. Чему равны заряды конденсаторов после соединения?
5. Два плоских конденсатора с емкостями С1 и С2, обладающих зарядами q1 и q2, включают в цепь так, что положительно заряженная пластина одного конденсатора соединяется с отрицательно заряженной пластины другого. Определите заряд каждого конденсатора в этом случае. Чему равна электроемкость системы конденсаторов?
6. Конденсатор емкостью С1= 4 мкФ заряжен до разности потенциалов U1=10 В. К нему подключили другой конденсатор емкость С2=6 мкФ, заряженный до разности потенциалов U2=20 В. Соединены пластины, имеющие заряды разных знаков. Какие заряды будут на пластинах конденсаторов после соединения? Определите разность потенциалов U между обкладками после их соединения.
7. Конденсатор емкостью С1 = 20 мкФ, заряженный до разности потенциалов U1 = 100 В, соединили параллельно с заряженным до разности потенциалов U2= 40 В конденсатором, емкость которого неизвестна. Определите емкость С2 второго конденсатора, если разность потенциалов после соединения оказалась U= 80 В. Соединяются обкладки, имеющие одноименные заряды.
8. Участок цепи, схема которого изображена на рисунке, до замыкания ключа К имел электрическую емкость 3 нФ. После замыкания ключа электроемкость данного участка цепи стала равной 4 нФ. Чему равна электроемкость конденсатора Cx (в нФ)?
9. В электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, емкости конденсаторов равны C1  =  1 мкФ, C2  =  2 мкФ, C3  =  3 мкФ, C4  =  4 мкФ, C5  =  5 мкФ, и все они первоначально не заряжены. Какой заряд установится на конденсаторе C5 после подключения к этой цепи источника с напряжением U = 12 В?
10. * Имеются три различных конденсатора, емкость одного из них С1= 2 мкФ. Когда все три конденсатора соединены последовательно, то электроемкость системы равна С0=1 мкФ; когда параллельно, то С=11 мкФ. Определите электроемкости двух неизвестных конденсаторов С2 и С3.
11. Заряженный конденсатор С1  =  1 мкФ включен в последовательную цепь из резистора R  =  300 Ом, незаряженного конденсатора C2  =  2 мкФ и разомкнутого ключа К (см. рис.). После замыкания ключа в цепи выделяется количество теплоты Q  =  30 мДж. Чему равно первоначальное напряжение на конденсаторе С1?
12. Два плоских конденсатора и ключ К соединены так, как показано на схеме. При разомкнутом ключе конденсатор емкостью C  =  50 пФ заряжают до напряжения 9 В от источника питания. Затем ключ замыкают. Чему будет равен установившийся заряд на конденсаторе емкостью 2C?
13. Батарея из четырех конденсаторов электроемкостью С1=2С, С2=С, С3=4С и С4=2С подключена к источнику постоянного тока с ЭДС Ɛ и внутренним сопротивлением r (см. рис.). Определите энергию конденсатора С1?
14. Четыре конденсатора подключены к источнику тока, как показано на рисунке. ЭДС источника равна Ɛ, его внутреннее сопротивление r, емкости конденсаторов С1=2С, С2=С, С3=4С, С4=2С. На сколько и как изменится общая энергия, запасенная в батарее, если в конденсаторе C3 возникнет пробой?