ملف تدريبي: الطاقة المخزَّنة في المكثِّفات

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على رَبْط السعة الكهربية لمُكثِّف لوحي وفرق الجهد عَبْرَه بالشحنة والطاقة المُخزَّنة به.

س١:

أيُّ المعادلات الآتية يربط بطريقة صحيحة الطاقة 𝐸 المخزنة بواسطة مكثف متوازي اللوحين بالشحنة 𝑄 المخزنة بواسطة المكثف والسعة الكهربية 𝐶 للمكثف؟

  • أ𝐸=𝑄2𝐶
  • ب𝐸=𝑄2𝐶
  • ج𝐸=2𝑄𝐶
  • د𝐸=𝑄2𝐶
  • ه𝐸=2𝑄𝐶

س٢:

أي المعادلات الآتية تربط بطريقة صحيحة الطاقة 𝐸 المخزنة في مكثف متوازي اللوحين بالشحنة 𝑄 المخزنة في المكثف وفرق الجهد 𝑉 بين اللوحين؟

  • أ𝐸=12𝑄𝑉
  • ب𝐸=12𝑄𝑉
  • ج𝐸=2𝑄𝑉
  • د𝐸=𝑄𝑉
  • ه𝐸=12𝑄𝑉

س٣:

يخزن مكثف سعته 415 nF شحنة مقدارها 162 µC. ما مقدار طاقة الوضع الكهربية المخزنة في المكثف؟

س٤:

مكثف كبير له لوحان مساحتاهما 1.5 m2، بينهما مسافة مقدارها 1.2 mm. ما سماحية الفراغ بين اللوحين اللازمة لكي يخزن المكثف شحنة مقدارها 2.5 mC وطاقة وضع كهربية مقدارها 150 J؟

  • أ9.5×10 C2/N⋅m2
  • ب1.7×10 C2/N⋅m2
  • ج6.7×10 C2/N⋅m2
  • د3.0×10 C2/N⋅m2
  • ه3.3×10 C2/N⋅m2

س٥:

مكثف فرق الجهد بين لوحيه 48 V. يخزن المكثف 120 µJ من طاقة الوضع الكهربية. ما الشحنة المخزنة على لوح المكثف؟

  • أ8.0×10 C
  • ب5.0×10 C
  • ج1.0×10 C
  • د2.5×10 C
  • ه1.0×10 C

س٦:

يقترح مهندس تشغيل مصباح كهربي قدرته 60 W للاستعمال المنزلي باستخدام مكثف. يُشغَّل المصباح لمدة 21×10 s قبل إعادة الشحن. يُشحَن المكثف بواسطة مصدر جهده 120 V.

ما السعة الكهربية اللازمة للمكثف لتشغيل المصباح الكهربي؟

المكثف الذي يمدُّ المصباح بالقدرة سيكون له لوحان مربعان المسافة بينهما 0.25 mm. سماحية الفراغ بين اللوحين تساوي 8.85×10 C/N⋅m2. أوجد طول ضلع اللوحين.

  • أ7.0×10 m
  • ب7.0×10 m
  • ج3.5×10 m
  • د3.5×10 m
  • ه14×10 m

س٧:

مُكثِّف مساحة كلِّ لوح من لوحَيْهِ 0.15 m2 والمسافة بينهما 5.5 mm. سماحية الفراغ بين اللَّوحين 1.4×10 C2/N⋅m2. فرق الجهد 150 V بين اللَّوحين. ما مقدار طاقة الوضع الكهربية المُخزَّنة في المُكثِّف؟

  • أ6.1×10 J
  • ب3.1×10 J
  • ج1.2×10 J
  • د8.6×10 J
  • ه4.3×10 J

س٨:

فرق الجهد بين لوحَيْ مُكثِّف يساوي 148 V. يُخزِّن المُكثِّف شحنة مقدارها 3.85 µC. ما مقدار طاقة الوضع الكهربية المُخزَّنة لكلِّ إلكترون زائد على اللوح الموجب الشحنة للمُكثِّف؟ استخدِم القيمة 1.60×10 C لشحنة الإلكترون. قرِّب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ5.95×10 J
  • ب1.18×10 J
  • ج1.28×10 J
  • د4.72×10 J
  • ه2.36×10 J

س٩:

أيٌّ من الصيغ الآتية يربط بطريقة صحيح بين الطاقة المخزنة، 𝐸، بواسطة مكثف متوازي اللوحين، والسعة الكهربية، 𝐶، للمكثف، وفرق الجهد، 𝑉 بين اللوحين؟

  • أ𝐸=𝐶𝑉
  • ب𝐸=12𝐶𝑉
  • ج𝐸=2𝐶𝑉
  • د𝐸=12𝐶𝑉
  • ه𝐸=12𝐶𝑉

س١٠:

السعة الكهربية لمكثف في مزيل الرجفان تساوي ١٠٫٠ ميكروفاراد، وفرق الجهد عليه يساوي ٩٫٠٠ كيلو فولت.

ما مقدار الطاقة المُخزنة بواسطة المكثف؟

ما مقدار الشحنة المُخزنة بواسطة المكثف؟

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.