Question

20．有2只電容器C₁“10μF 600V“，C₂“30μF 300V“，串聯(lián)后接到電壓為900V，這樣使用安全嗎？若不安全，則外加電壓的最大值是多少？

Answer 1

分析 根據(jù)電容器的并聯(lián)和串聯(lián)的特點(diǎn)，以及電容器的電量與電容的關(guān)系公式即可解答．

解答 解：把兩只電容串聯(lián)時(shí)，兩個(gè)電容器極板上所帶的電量是相等的，當(dāng)C₁兩端的電壓是600V時(shí)，兩極板所帶的電量：
Q=${C}_{1}{U}_{1}=10×1{0}^{-6}×600=6×1{0}^{-3}$C
此時(shí)，C₂兩極板之間的電壓：
${U}_{2}=\frac{Q}{{C}_{2}}=\frac{6×1{0}^{-3}}{30×1{0}^{-6}}=200$V＜300V
所以，當(dāng)兩個(gè)電容器串聯(lián)后接到電壓為900V時(shí)，C₁兩端的電壓將大于600V，這樣是不安全的．
由以上的分析可知，電容器C₁先達(dá)到額定電壓600V，此時(shí)電容器C₂上的電壓是200V，所以總電壓是：600V+200V=800V．
答：2只電容器C₁“10μF 600V“，C₂“30μF 300V“，串聯(lián)后接到電壓為900V，這樣使用不安全，外加電壓的最大值是800V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電容器電容定義式的應(yīng)用，要注意兩電容串聯(lián)時(shí)，相對于增大了電容器的極板之間的距離．