Condensatore in serie e tensioni da calolare
Buongiorno sono sempre io, ma ho bisogno di un aiuto enorme
Questo è l'esercizio
Un condensatore da 10 uF è caricato alla tensione di 15 V e viene in seguito collegato in serie ad un condensatore scarico da 5uF. Il sistema viene poi connesso ad una batteria da 50V. Si calcolino le tensioni finali dei due condensatori una volta chiuso l'interruttore.
vi allego la figura
Io ho calcolato la carica iniziale sul condensatore da 10
Qi= v* c =1,5 * 10-4 C
Ora so che essendo collegati in serie le cariche sono uguali e tensioni diverse infatti le devo calcolare. Solo che non saprei da dove cominciare perchè continuerei a fare la stessa formula tornando ai dati iniziali. Non apisco il collegamento che c'è tra le tensioni da trovare..

Un condensatore da 10 uF è caricato alla tensione di 15 V e viene in seguito collegato in serie ad un condensatore scarico da 5uF. Il sistema viene poi connesso ad una batteria da 50V. Si calcolino le tensioni finali dei due condensatori una volta chiuso l'interruttore.
vi allego la figura
Io ho calcolato la carica iniziale sul condensatore da 10
Qi= v* c =1,5 * 10-4 C
Ora so che essendo collegati in serie le cariche sono uguali e tensioni diverse infatti le devo calcolare. Solo che non saprei da dove cominciare perchè continuerei a fare la stessa formula tornando ai dati iniziali. Non apisco il collegamento che c'è tra le tensioni da trovare..

Risposte
Provando a farlo nuovamente ho calcolato la capacità equivalente con al formula dei condensatori in serie e mi risulta
Ceq= 3,33 * 10-6 F
Allora dato che la carica è la stessa per i condensatori in serie l'ho calcolata così:
Qf=Ceq * Vf= 1,66*10-4 C
Dove Vf=50V
Allora la carica presente sul condensatore da 5uF è 1,66*10-4 C e quella sul condensatore da 10uF è la differenza tra Qi e Qf= 1,17 *10-5 C
Ho ricalcolato le tensioni con queste cariche
Per il condensatore da 5uF V=Qf/C= 23,4 V
Per il condensatore da 10uF V=Qf/C= 11,7 V
La sua tensione è la somma delle due tensioni applicate Vtot= 11,7+15=26,7 V
E' giusto come ragionamento? Grazie a chi leggerà
Ceq= 3,33 * 10-6 F
Allora dato che la carica è la stessa per i condensatori in serie l'ho calcolata così:
Qf=Ceq * Vf= 1,66*10-4 C
Dove Vf=50V
Allora la carica presente sul condensatore da 5uF è 1,66*10-4 C e quella sul condensatore da 10uF è la differenza tra Qi e Qf= 1,17 *10-5 C
Ho ricalcolato le tensioni con queste cariche
Per il condensatore da 5uF V=Qf/C= 23,4 V
Per il condensatore da 10uF V=Qf/C= 11,7 V
La sua tensione è la somma delle due tensioni applicate Vtot= 11,7+15=26,7 V
E' giusto come ragionamento? Grazie a chi leggerà

Direi proprio di no, due condensatori "in serie" hanno la stessa carica solo se vengono caricati "insieme", a partire da carica iniziale nulla, e non è questo il caso in oggetto.
Dovresti esserti accorta che non può andar bene anche per il semplice fatto che la somma delle loro tensioni deve risultare 50 volt e non 26.7.
Dovresti esserti accorta che non può andar bene anche per il semplice fatto che la somma delle loro tensioni deve risultare 50 volt e non 26.7.

Hai ragione RenzoDF
l'avevo anche scritto sul quaderno
Invece i ragionamenti sulle cariche sono giusti?

Invece i ragionamenti sulle cariche sono giusti?
"kettyslash":
Hai ragione RenzoDFl'avevo anche scritto sul quaderno
Cosa?
"kettyslash":
Invece i ragionamenti sulle cariche sono giusti?
Direi proprio di no; due sono le strade che puoi percorrere:
i) andare a scrivere due equazioni nelle due incognite Q1 e Q2 (o equivalentemente V1 e V2); equazioni che possono essere derivate dai due vincoli riguardanti la carica netta sul conduttore costituito dalle due armature centrali e dal vincolo sulla somma delle due tensioni V1 e V2, dovuto al generatore.
ii) andare a sovrapporre gli effetti (vista la linearità del sistema) del solo stato iniziale e del solo generatore forzante da 50 volt.
Ah ma quindi la carica netta non deve essere uguale sui due condensatori?