Oefening 0

Een cilindrische geleider met straal $a$ en lading $Q$ is coaxiaal met een holle cilindrische geleider met straal $b$, verwaarloosbare dikte, en lading $-Q$. De lengte van de cilinders is $l$. Bepaal de capaciteit van dit systeem.

(Hint: neem aan dat $l \gg a, b$)

Screenshot 2025-05-07 at 14.04.07.png

oefenzitting8.0.pdf

Oefening 1

Twee condensatoren staan in parallel en hebben een equivalente capaciteit van $35.0 \mu F$. Wanneer ze in serie staan hebben ze een equivalente capaciteit van slechts $5.5 \mu F$. Wat is de capaciteit van de twee condensatoren?

Bij parallel geldt: $C=C_1+C_2$

Bij serie geldt: $C^{-1}=C_1^{-1}+C_2^{-1}$

Dus we lossen het stelsel op:

$$ \begin{cases} C_1 + C_2 = 35.0 \, \mu\text{F} \\ \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} = \frac{1}{5.5 \, \mu\text{F}} \end{cases}\Leftrightarrow C_2=28.17\,\mu\text F\quad C_1=6.83\,\mu\text F $$

Oefening 2

Een condensator bestaande uit twee parallelle platen wordt gevuld door twee diƫlektrica. Bepaal een formule voor de capaciteit in functie van $\kappa_1$, $\kappa_2$, de oppervlakte $A$ van de platen, en de afstanden $d_1 = d_2 = \frac{d}{2}$.

(Hint: je kan deze condensator zien als twee condensators, staan ze in serie of in parallel?)

Screenshot 2025-05-07 at 14.40.58.png

Je moet ze zien als de som van de capaciteiten van twee serie condensators. (zouden ze naast elkaar staan dan is het parallel). Dus geldt: $C^{-1}=C_1^{-1}+C_2^{-1}$

Dus,

$$ C=\frac{1}{\frac{1}{\kappa_1*\epsilon_0*\frac{A}{d_1}}+\frac{1}{\kappa_2*\epsilon_0*\frac{A}{d_2}}}=\frac{2\epsilon_0 A}d*\frac{\kappa_1*\kappa_2}{\kappa_1+\kappa_2} $$

Oefening 3

In het onderstaande circuit is $C_1 = C_3 = 8.0\, \mu\mathrm{F}$, $C_2 = C_4 = 16\ \mu\mathrm{F}$, en $Q_3 = 23\ \mu\mathrm{C}$. Bepaal het volgende:

(a) De equivalente capaciteit tussen $a$ en $b$.

(b) De lading op elk van de condensators.

(c) De spanning over elke condensator.

(d) De spanning $V_{ab}$ over het geheel.

Screenshot 2025-05-07 at 14.51.18.png

a) De equivalente capaciteit tussen $a$ en $b$

$$ C=\left(\left(C_1+C_2\right)^{-1}+\left(C_3+C_4\right)^{-1}\right)^{-1}=12\,\mu\mathrm{F} $$