Question

20．有2只电容器C₁“10μF 600V“，C₂“30μF 300V“，串联后接到电压为900V，这样使用安全吗？若不安全，则外加电压的最大值是多少？

Answer 1

分析 根据电容器的并联和串联的特点，以及电容器的电量与电容的关系公式即可解答．

解答 解：把两只电容串联时，两个电容器极板上所带的电量是相等的，当C₁两端的电压是600V时，两极板所带的电量：
Q=${C}_{1}{U}_{1}=10×1{0}^{-6}×600=6×1{0}^{-3}$C
此时，C₂两极板之间的电压：
${U}_{2}=\frac{Q}{{C}_{2}}=\frac{6×1{0}^{-3}}{30×1{0}^{-6}}=200$V＜300V
所以，当两个电容器串联后接到电压为900V时，C₁两端的电压将大于600V，这样是不安全的．
由以上的分析可知，电容器C₁先达到额定电压600V，此时电容器C₂上的电压是200V，所以总电压是：600V+200V=800V．
答：2只电容器C₁“10μF 600V“，C₂“30μF 300V“，串联后接到电压为900V，这样使用不安全，外加电压的最大值是800V．

点评 本题考查电容器电容定义式的应用，要注意两电容串联时，相对于增大了电容器的极板之间的距离．