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高中物理:电容器

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例子问题

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例子问题1:电容器

下面哪个是电容的正确SI单位?

可能的答案:

欧姆

Farad-Joules

法拉

牛顿

伏

正确答案:

法拉

解释：

电容的正确单位是法拉，以英国物理学家迈克尔·法拉第的名字命名。

牛顿是用来测量力的。欧姆测量电阻，伏特测量电能或电势。焦耳是能量的单位，但法拉-焦耳不是一个可识别的单位。

例子问题2:电容器

通过使用电介质，可以在电容器中储存更多的能量。为什么会这样?

可能的答案:

电介质取代了空气，当电场足够强时，空气就会分解

电介质为电容器提供直接的能量来源

电介质可以储存多余的能量

电介质改变电容器的两块板之间的距离

正确答案:

电介质取代了空气，当电场足够强时，空气就会分解

解释：

电介质是绝缘材料，可以极化，并可用于增加电容器的两个板的可分离性。当电介质不存在时，电容板之间存在空气。在高电压下，当板之间的电场非常强时，空气开始分解，变得无法阻止电容板之间的电流流动。当这种情况发生时，电容器不能储存能量，也不能正常工作。电介质的存在消除了这个问题，允许电容器储存更多的能量。

例子问题1:计算总电容

三个电容器串联在一起。它们的电容是，,,分别。它们的总电容是多少?

可能的答案:

1.04F

1.11F

13F

0.958F

0.077F

正确答案:

1.04F

解释：

对于串联电容器，总电容公式为:

$\frac{1}{C_{eq}}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\frac{1}{C_3}...$

注意，这个公式类似于总电阻并联的公式。使用每个单独电容的值，我们可以求解总电容。

$\frac{1}{C_{eq}}=\frac{1}{3F}+\frac{1}{2F}+\frac{1}{8F}$

$\frac{1}{C_{eq}}=0.958F$

$C_{eq}=1.04F$

例子问题1:电容器

三个电容器并联。它们的电容值为，,．它们的总电容是多少?

可能的答案:

1.04F

13F

0.958F

0.077F

1.09F

正确答案:

13F

解释：

对于并联电容器，总电容公式为:

$C_{eq}=C_1+C_2+C_3...$

注意，此公式与串联总电阻的公式相似。使用每个单独电容的值，我们可以求解总电容。

$C_{eq}=3F+2F+8F$

$C_{eq}=13F$

例子问题1:电容器

三个电容，每个容量为是平行排列的。这个电路的总电容是多少?

可能的答案:

0.08F

0.75F

64F

12F

1.33F

正确答案:

12F

解释：

并联电容器的公式为:

$C_{eq}=C_1+C_2+C_3...$

三个电容器的电容值都相等。我们可以简单地把它们加在一起来求总电容。

$C_{eq}=4F+4F+4F$

$C_{eq}=12F$

例子问题1:计算总电容

电容为的串联电路的总电容是多少， 1.1F , 7.5F ?

可能的答案:

1.2F

13.6F

4.5F

0.8F

0.07F

正确答案:

0.8F

解释：

串联电路的总电容为 $\frac{1}{C_{eq}}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\frac{1}{C_3}...$

代入已知的值。

$\frac{1}{C_{eq}}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\frac{1}{C_3}...$

$\frac{1}{C_{eq}}=\frac{1}{5F}+\frac{1}{1.1F}+\frac{1}{7.5F}$

$\frac{1}{C_{eq}}=1.24F$

$C_{eq}=0.8F$

例子问题1:计算总电容

用下面三个电容并联计算电路的总电容。

$C_1=10F,\ C_2=15F,\ C_3=5F$

可能的答案:

15F

3.21F

30F

2.73F

正确答案:

30F

解释：

要计算并联电容器的总电容，只需简单地将每个单独电容器的值相加。

$C_{eq}=C_1+C_2+C_3$

$C_{eq}=10F+15F+5F=30F$

例子问题6:计算总电容

用以下三个电容串联计算电路的总电容。

$C_1=10F,\ C_2=15F,\ C_3=5F$

可能的答案:

2.73F

25F

0.367F

3.12F

30F

正确答案:

2.73F

解释：

为求串联电容器的总电容，我们必须对每个电容的倒数求和，然后取倒数。

$\frac{1}{C_{eq}}=\frac{1}{C_{1}}+\frac{1}{C_{2}}+\frac{1}{C_{3}}$

$\frac{1}{C_{eq}}=\frac{1}{10F}+\frac{1}{15F}+\frac{1}{5F}$

$\frac{1}{C_{eq}}=\frac{11}{30}=0.367$

记住，你还是要拿最后的互惠!

$C_{eq}=\frac{30}{11}=2.73F$

例子问题1:利用电容方程

三个电容器并联的容量为， 12F ,,分别。总电容是多少?

可能的答案:

4.23F

7.33F

22F

1.41F

0.045F

正确答案:

22F

解释：

并联电容器的公式为:

$C_{eq}=C_1+C_2+C_3...$

代入给定的值:

$C_{eq}=2F+12F+8F$

$C_{eq}=22F$

问题51:电路

三个电容器串联起来的容量为， 12F ,,分别。总电容是多少?

可能的答案:

0.45F

7.33F

0.71F

22F

1.41F

正确答案:

1.41F

解释：

串联电容器的公式为:

$\frac{1}{C_{eq}}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\frac{1}{C_3}...$

代入给定的值:

$\frac{1}{C_{eq}}=\frac{1}{2F}+\frac{1}{12F}+\frac{1}{8F}$

$\frac{1}{C_{eq}}=0.70833\frac{1}{F}$

$C_{eq}=1.41F$

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