Werkingsprincipe van een condensator

Bovenkant formulier

1. Zoek de capaciteit wanneer $Q = 50 \mu C$ en $V = 10 V.$

2. Bepaal de lading in de condensator wanneer $C = 1 nF$ en $V = 1 kV$ .

3. Zoek de spanning over de condensator wanneer $Q = 2 mC$ en $C = 200 \mu F$ .

4. Converteer de volgende waarden van picofarads naar microfarads:(a) 1000 pF

(b) 3500 pF

(c) 250 pF

1. Welke condensator is geschikt voor het opslaan van 10 mJ energie met 100 V over zijn platen?

2. Een luchtcondensator heeft platen met een oppervlakte van $\mathrm{0,1} {m}^{2}$ . De platen staan uit elkaar met een afstand gelijk aan $\mathrm{0,01} m$ . Berekenen de capaciteit.

3. Een student besluit een condensator te bouwen met behulp van twee geleidende platen die per zijde $30 cm$ lang zijn. Hij scheidt de platen met een papieren diëlektricum ${\epsilon }_{r}= \mathrm{2,5}$ ) dat $8 x {10}^{-5} m$ dik is. Wat is de capaciteit van zijn condensator?

4. Een condensator van $1 nF$ heeft een positieve temperatuurcoëfficiënt van . Hoeveel verandering in capaciteit zal een stijging van $25 ° C$ in temperatuur veroorzaken?

5. Welk type condensator heeft de hoogste diëlektrische constante? Mica of keramiek?

Serieschakeling van condensatoren

1. Bepaal de totale vervangingscapaciteit van de schakeling in figuur 8-43.

Figuur 8-43

1. Bepaal de totale vervangingscapaciteit van de schakeling in figuur 8-44.

Figuur 8-44

1. De totale lading die opgeslagen is in de condensatoren bedraagt $10 \mu C$ . Bepaal de spanning over elke condensator in figuur 8-45.

Figuur 8-45

Parallelschakelen van condensatoren

1. Bepaal de totale capaciteit van de parallelschakeling in figuur 8-46.

Figuur 8-46

1. Bepaal de totale capaciteitswaarde en de totale lading in de schakeling van figuur 8-47.

Figuur 8-47

Het gedrag van condensatoren op gelijkstroom

1. Bepaal de tijdsconstante van volgende $RC$ -combinaties:

2. $R=100 \Omega , C=1 \mu F$

3. $R=10 M\Omega , C=56 pF$

4. $R=\mathrm{4,7} k\Omega , C=\mathrm{4,7} nF$

5. $R=\mathrm{1,5} M\Omega , C=10 nF$

6. In de schakeling van figuur 8-48 is de condensator in de begintoestand volledig ontladen. Bepaal de spanningswaarde over de condensator op volgende tijdsmomenten nadat de schakelaar werd gesloten.

7. $10 \mu s$ (b) $20 \mu s$ (c) 3 $0 \mu s$ (d) $40 \mu s$ (e) $50 \mu s$

Figuur 8-48

1. In figuur 8-49 is de condensator reeds opgeladen tot $25 V$ . Bereken telkens de spanning over de condensator na de volgende tijden dat de schakelaar is gesloten.

2. $\mathrm{0,5} ms$ (b) $1 ms$ (c) $2 ms$

Figuur 8-49

Het gedrag van een condensator op wisselstroom

1. Bepaal de capacitieve reactantie van een $47 nF$ condensator voor volgende frequenties:

2. $10 Hz$ (b) $250 Hz$ (c) $5 kHz$ (d) $100 kHz$

3. Voor de schakeling in figuur 8-50: bepaal de reactantie van iedere condensator, de totale reactantie en de spanning over iedere condensator.

Figuur 8-50

1. Wanneer een spannningsbron met sinusoïdale spanning van $20 {V}_{eff}$ verbonden wordt met een bepaalde condensator vloeit er een effectieve stroom van $100 mA$ . Hoeveel bedraagt de reactantie?

2. Een $10 kHz$ spanning staat over een condensator met capaciteitswaarde gelijk aan $\mathrm{4,7} nF$ . Er wordt een stroom gemeten met effectieve waarde gelijk aan $1 mA$ . Bepaal het werkelijk en reactief vermogen.

Oefeningen : Indeling van condensatoren

1. Welk type van condensator heeft de hoogste diëlektrische constante mica of keramiek?

2. Bepaal de waarde van de keramische schijfcondensatoren die gelabeld zijn zoals in figuur 8-51.

Figuur 8-51

Geavanceerde oefeningen

1. Hoe lang duurt het vooraleer de condensator in figuur 8-49 is ontladen tot $3 V$ ?

2. Bepaal de tijdsconstante in de schakeling van figuur 8-52.

Figuur 8-52

1. De condensator in figuur 8-53 is ongeladen als de schakelaar in positie $1$ wordt geschakeld. De schakelaar blijft in positie $1$ gedurende 10 ms en wordt dan naar positie $2$ geschakeld. Daar blijft de schakelaar voor onbepaalde tijd staan.

2. Geef de volledige golfvorm weer voor de spanning over de condensator.

3. Als de schakelaar terug wordt geschakeld na $5 ms$ in positie $2$ te hebben gestaan en dan in positie 1 blijft staan, hoe ziet de spanningsvorm over de condensator er dan uit?

Figuur 8-83