Question

C1=24мкФ, С2=40мкФ,С3=20мкФ,С4=20мкФ,Qэкв=20мкКл
найти: Сэкв, Uэкв, Wэкв

и определить параметры каждого конденсатора

Answer 1

1)
Конденсаторы C₂ и C₃ соединены последовательно, поэтому:
C₂₃ = C₂*C₃ / (C₂+C₃) = 40*20/(40+20) ≈ 13 мкФ

Конденсаторы С₂₃ и С₄  соединены параллельно, поэтому:
C₂₃₄ = C₂₃+C₄ = 13+20 = 33 мкФ

И, наконец, С₁ и С₂₃₄ соединены последовательно, поэтому:
Cэкв = С₁*С₂₃₄ / (С₁+С₂₃₄) = 24*33/(24+33) ≈ 14 мкФ

2)
Uэкв = Qэкв / Сэкв = 20*10⁻⁶ / 14*10⁻⁶ ≈ 1,4 В

3)
Wэкв = Сэкв* (Uэкв)²/2 = 14*10⁻⁶*(1,4)²/2 ≈ 14*10⁻⁶ Дж  =  14 мкДж

4)
Чтобы определить параметры конденсатора (напряжение и заряд), надо действовать "наоборот", чем действовали в пункте 1 (так называя, "раскручивая" схему.

Так для C₁
C₁ = 24 мкФ
Q₁ = Qэкв = 20 мкКл
U₁ = 20/24 ≈ 0,8 В  


U₄ = U₂₃ = Uэкв - U₁ = 1,4 - 0,8 = 0,6 В
Q₄ = C₄*U₄ = 20*10⁻⁶*0,8 = 16*10⁻⁶ Кл
и так далее...