ฟิสิกส์ 2: ไฟฟ้าและแม่เหล็ก: ชุดสรุปเร่งรัด

สรุปสูตร ขั้นตอนวิธีทำที่สำคัญของทุกหัวข้อ และโจทย์ฝึก 10 ข้อ พร้อมเฉลยละเอียดไว้ท้ายเล่ม

โจทย์ใหม่กลับไปที่รายวิชา

ในหน้าต่างพิมพ์ ให้เลือก “บันทึกเป็น PDF” เพื่อเก็บสำเนาไว้ในอุปกรณ์ของคุณ

1สูตรและวิธีทำ

กฎของคูลอมบ์และสนามไฟฟ้า

กฎของคูลอมบ์
F = k·|q1q2|/r²
สนามของประจุจุด
E = k·|q|/r²
ค่าคงที่
k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C²
แรงบนประจุ
F = q·E

ตัวต้านทานอนุกรมและขนาน

ตัวต้านทานอนุกรม
Req = R1 + R2 + …
ตัวต้านทานขนาน
1/Req = 1/R1 + 1/R2 + …
สองตัวขนานกัน
Req = R1R2 / (R1 + R2)
กฎของโอห์ม
V = I·R
กำลัง
P = V·I = I²R = V²/R

วิธีการ

  1. เริ่มจากปลายของโครงข่ายที่ไกลจากขั้วที่สุด
  2. รวมตัวต้านทานอนุกรมโดยบวกกัน และตัวต้านทานขนานด้วย 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …
  3. วาดวงจรใหม่หลังทุกขั้นตอน
  4. ทำซ้ำจนเหลือตัวต้านทานตัวเดียวระหว่างขั้ว

ทรานเซียนต์ RC และ RL

ค่าคงตัวเวลา
τ = RC | τ = L/R
การตอบสนอง
x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ
ตัวเก็บประจุที่ไฟฟ้ากระแสตรง
วงจรเปิด vC กระโดดไม่ได้
ตัวเหนี่ยวนำที่ไฟฟ้ากระแสตรง
ลัดวงจร iL กระโดดไม่ได้
นิ่งแล้ว
t ≈ 5τ

วิธีการ

  1. หาค่าเริ่มต้นทันทีหลังสวิตช์: แรงดันตัวเก็บประจุและกระแสตัวเหนี่ยวนำกระโดดไม่ได้
  2. หาค่าสุดท้ายเมื่อสวิตช์ผ่านไปนาน: ตัวเก็บประจุทำตัวเป็นวงจรเปิด ตัวเหนี่ยวนำทำตัวเป็นลัดวงจร
  3. หาค่าคงตัวเวลา: τ = RC หรือ τ = L/R โดยใช้ความต้านทานที่ตัวเก็บประจุหรือตัวเหนี่ยวนำมองเห็น
  4. ใช้ x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ

สนามแม่เหล็กและการเหนี่ยวนำ

เส้นลวดตรงยาว
B = μ0I/(2πr)
จุดศูนย์กลางของขดลวดแบน
B = μ0NI/(2R)
โซลินอยด์ยาว
B = μ0nI, n = N/L
ค่าคงที่
μ0 = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
แรงที่กระทำต่อเส้นลวด
F = BIL·sin θ
แรงบนประจุ
F = |q|vB·sin θ
การเคลื่อนที่เป็นวงกลม
r = mv/(|q|B), T = 2πm/(|q|B)
เส้นลวดขนาน
F/L = μ0I1I2/(2πd)
ฟลักซ์
Φ = BA·cos θ
กฎของฟาราเดย์
ε = −N·ΔΦ/Δt
แท่งที่เคลื่อนที่
ε = BLv
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
E0 = NBAω, Erms = E0/√2
ความเหนี่ยวนำ
ε = L·ΔI/Δt, L = μ0N²A/l, W = ½LI²
ความเหนี่ยวนำร่วม
ε2 = M·di1/dt, M = k√(L1L2)
ตัวเลือกความเร็วและแมสสเปกโตรมิเตอร์
v = E/B, r = √(2mV/|q|)/B

วิธีการ

  1. แปลงทุกปริมาณเป็นหน่วย SI: cm เป็น m, cm² เป็น m², mT และ µT เป็น T
  2. เลือกสูตรให้ถูก: B = μ₀I/(2πr) สำหรับเส้นลวด, μ₀NI/(2R) สำหรับจุดศูนย์กลางของขดลวด, μ₀nI ภายในโซลินอยด์; F = BIL·sin θ หรือ |q|vB·sin θ สำหรับแรง
  3. สำหรับการเหนี่ยวนำ ให้หาการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์ ΔΦ = Δ(BA·cos θ) และใช้ ε = N·ΔΦ/Δt หรือ ε = BLv สำหรับแท่งที่เคลื่อนที่ และ NBAω สำหรับขดลวดที่หมุน
  4. หาทิศทางแยกกันด้วยกฎมือขวา และกฎของเลนซ์สำหรับกระแสเหนี่ยวนำ

อิมพีแดนซ์กระแสสลับและเฟสเซอร์

อิมพีแดนซ์
ZR = R, ZL = jωL, ZC = 1/(jωC)
ความถี่เชิงมุม
ω = 2πf
ขนาดและมุม
|Z| = √(R² + X²), φ = atan(X/R)
กฎของโอห์มแบบเฟสเซอร์
V = I·Z

วิธีการ

  1. แปลงความถี่: ω = 2πf
  2. หารีแอกแตนซ์แต่ละค่า: XL = ωL และ XC = 1/(ωC)
  3. บวกอิมพีแดนซ์เหมือนตัวต้านทาน โดย Z = R + jX
  4. หาขนาด |Z| = √(R² + X²) และมุม φ = atan(X/R) แล้วใช้กฎของโอห์มกับเฟสเซอร์

2โจทย์ฝึก

1.กฎของคูลอมบ์และสนามไฟฟ้าปานกลาง
−−8 µC−−6 µC−−5 µC10 cm + 10 cm

ประจุจุดสามประจุอยู่บนเส้นตรง: −8 µC ทางซ้าย −5 µC ทางขวาห่างออกไป 20 cm และ −6 µC อยู่ระหว่างกลางห่างจากประจุซ้าย 10 cm จงหาขนาดของแรงไฟฟ้าลัพธ์ F ที่กระทำต่อประจุตรงกลาง Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².

qL = −8 µCqR = −5 µCqM = −6 µCrL = 10 cmrR = 10 cm
F = N
2.กฎของคูลอมบ์และสนามไฟฟ้ายาก
+ + + + + +− − − − − −e⁻4 × 10⁷ m/s6 cmE = 4600 N/C

อิเล็กตรอนเข้าสู่สนามสม่ำเสมอระหว่างแผ่นขนานสองแผ่นโดยเคลื่อนที่ขนานกับแผ่นด้วย 4 × 10⁷ m/s แผ่นยาว 6 cm และสนามระหว่างแผ่นคือ 4600 N/C ประจุอิเล็กตรอน 1.602 × 10⁻¹⁹ C มวล 9.109 × 10⁻³¹ kg ไม่คิดแรงโน้มถ่วง มันเบนไปด้านข้างไกลเท่าใด y เมื่อออกจากแผ่น ตอบเป็น mm

v₀ = 4 × 10⁷ m/sL = 6 cmE = 4600 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
3.ตัวต้านทานอนุกรมและขนานปานกลาง
R1​ = 2 ΩR3​ = 6 Ω+−V1​6 VR2​8 ΩAR4​3 ΩB

หาความต้านทานสมมูล Req ที่แหล่งจ่าย V1 มองเห็น

V1 = 6 VR1 = 2 ΩR2 = 8 ΩR3 = 6 ΩR4 = 3 Ω
Req = Ω
4.ตัวต้านทานอนุกรมและขนานยาก
R1​ = 2 ΩR3​ = 25 ΩR5​ = 25 Ω+−V1​18 VR2​20 ΩIR2​AR4​4 ΩBR6​20 Ω

หากระแส IR2 ผ่าน R2

V1 = 18 VR1 = 2 ΩR2 = 20 ΩR3 = 25 ΩR4 = 4 ΩR5 = 25 ΩR6 = 20 Ω
IR2 = A
5.ทรานเซียนต์ RC และ RLปานกลาง
+−Vs​5 Vt = 0R = 10 ΩL150 mHi(t)

ตัวเหนี่ยวนำไม่มีกระแสก่อนที่สวิตช์จะปิดที่ t = 0 จงหาพลังงาน W ที่สะสมในตัวเหนี่ยวนำที่ t = 30 ms ใน mJ

Vs = 5 VR = 10 ΩL = 150 mHt = 30 ms
W = mJ
6.ทรานเซียนต์ RC และ RLยาก
+−Vs​9 Vt = 0R = 10 kΩC68 µF+−vC​vC​(0) = 20 V

ก่อนสวิตช์ปิดที่ t = 0 ตัวเก็บประจุเก็บแรงดัน 20 V ตามขั้วที่แสดง ใช้เวลานานเท่าใดให้ vC ถึง 15.6 V หา t

Vs = 9 VR = 10 kΩC = 68 µFvC(0) = 20 V
t = ms
7.สนามแม่เหล็กและการเหนี่ยวนำปานกลาง
R = 8 Ωv = 10 m/sL = 40 cmB = 0.6 T

แท่งโลหะยาว 40 cm เลื่อนด้วย 10 m/s ตามรางสองเส้นในสนามสม่ำเสมอ 0.6 T พุ่งเข้าหน้ากระดาษ รางเชื่อมกันด้วยตัวต้านทาน 8 Ω; แท่งและรางมีความต้านทานน้อยมากจนไม่ต้องคิด จงหากำลัง P ที่สูญเสียในตัวต้านทาน

B = 0.6 TL = 40 cmv = 10 m/sR = 8 Ω
P = mW
8.สนามแม่เหล็กและการเหนี่ยวนำยาก
V = 500 VB = 0.1 Tr = ?

โปรตอน เริ่มจากหยุดนิ่ง ถูกเร่งผ่านความต่างศักย์ 500 V แล้วเข้าสู่สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ 0.1 T เป็นมุมฉาก จงหารัศมี r ของเส้นทางในสนาม

m = 1.673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1.602 × 10⁻¹⁹ CV = 500 VB = 0.1 T
r = cm
9.อิมพีแดนซ์กระแสสลับและเฟสเซอร์ปานกลาง
50 V60 HzR = 100 ΩL = 200 mHC = 100 µFI

วงจร RLC อนุกรมต่อกับแหล่งจ่าย 50 V (rms) 60 Hz จงหาตัวประกอบกำลัง cos φ ของวงจร

V = 50 V (rms)f = 60 HzR = 100 ΩL = 200 mHC = 100 µF
cos φ =
10.อิมพีแดนซ์กระแสสลับและเฟสเซอร์ยาก
50 V1000 HzR = 60 ΩL = 150 mHC = 47 µF+−VC​

วงจร RLC อนุกรมต่อกับแหล่งจ่าย 50 V (rms) 1000 Hz หาแรงดัน rms VC คร่อมตัวเก็บประจุ

V = 50 V (rms)f = 1000 HzR = 60 ΩL = 150 mHC = 47 µF
VC = V

3สารละลาย

1.กฎของคูลอมบ์และสนามไฟฟ้า

คำตอบ: F = 16.18 N

Coulomb’s law: two point charges attract or repel with F = k·|q₁·q₂|/r², with k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C². The field of a point charge is E = k·|q|/r², pointing away from a positive charge and towards a negative one. Forces and fields from several charges add as vectors.

แรงจากแต่ละประจุ

ขวาเป็นบวก

FL = +k·8·6 × 10⁻¹²/0.1² = 43.15 N
FR = −k·5·6 × 10⁻¹²/0.1² = −26.97 N

แรงลัพธ์

F = 43.15 + (−26.97) = 16.18 N → |F| = 16.18 N

คำตอบ

F = 16.18 N

แรงลัพธ์ชี้ไปทางขวา

2.กฎของคูลอมบ์และสนามไฟฟ้า

คำตอบ: y = 0.9101 mm

Coulomb’s law: two point charges attract or repel with F = k·|q₁·q₂|/r², with k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C². The field of a point charge is E = k·|q|/r², pointing away from a positive charge and towards a negative one. Forces and fields from several charges add as vectors.

เวลาระหว่างแผ่น

t = L/v₀ = 0.06/4 × 10⁷ = 1.5 × 10⁻⁹ s

ความเร่งด้านข้าง

a = e·E/m = 1.602 × 10⁻¹⁹·4600/9.109 × 10⁻³¹ = 8.09 × 10¹⁴ m/s²

ระยะแอ่น

y = ½·a·t² = ½·8.09 × 10¹⁴·(1.5 × 10⁻⁹)² = 0.0009101 m = 0.9101 mm

คำตอบ

y = 0.9101 mm

อิเล็กตรอนถูกผลักไปทางแผ่นบวก ตรงข้ามกับทิศทางของสนาม

3.ตัวต้านทานอนุกรมและขนาน

คำตอบ: Req = 6.235 Ω

ตัวต้านทานอนุกรมและขนาน: ในการต่ออนุกรม กระแสเดียวกันไหลผ่านตัวต้านทานแต่ละตัว และ R = R₁ + R₂ + … ในการต่อขนาน ตัวต้านทานแต่ละตัวมีแรงดันเท่ากัน และ 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + … วงจรแบบบันไดลดรูปทีละคู่จนเหลือความต้านทานสมมูลเพียงค่าเดียว

R1​ = 2 ΩR3​ = 6 Ω+−V1​6 VR2​8 ΩAR4​3 ΩB

รวมตัวต้านทานจากปลายสุด

เริ่มจากปลายที่ไกลจากแหล่งจ่ายที่สุดแล้วไล่กลับมาหาแหล่งจ่าย ตัวต้านทานที่มีกระแสเท่ากันต่ออนุกรมกัน ตัวต้านทานที่คร่อมโหนดคู่เดียวกันต่อขนานกัน

R3 + R4 = 6 + 3 = 9 Ω
R2 ∥ 9 = 8·9/(8+9) = 4.235 Ω
Req = R1 + 4.235 = 2 + 4.235 = 6.235 Ω

คำตอบ

Req = 6.235 Ω
4.ตัวต้านทานอนุกรมและขนาน

คำตอบ: IR2 = 0.7694 A

ตัวต้านทานอนุกรมและขนาน: ในการต่ออนุกรม กระแสเดียวกันไหลผ่านตัวต้านทานแต่ละตัว และ R = R₁ + R₂ + … ในการต่อขนาน ตัวต้านทานแต่ละตัวมีแรงดันเท่ากัน และ 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + … วงจรแบบบันไดลดรูปทีละคู่จนเหลือความต้านทานสมมูลเพียงค่าเดียว

R1​ = 2 ΩR3​ = 25 ΩR5​ = 25 Ω+−V1​18 VR2​20 ΩAR4​4 ΩBR6​20 Ω

รวมตัวต้านทานจากปลายสุด

เริ่มจากปลายที่ไกลจากแหล่งจ่ายที่สุดแล้วไล่กลับมาหาแหล่งจ่าย ตัวต้านทานที่มีกระแสเท่ากันต่ออนุกรมกัน ตัวต้านทานที่คร่อมโหนดคู่เดียวกันต่อขนานกัน

R5 + R6 = 25 + 20 = 45 Ω
R4 ∥ 45 = 3.673 Ω
R3 + 3.673 = 28.67 Ω
R2 ∥ 28.67 = 11.78 Ω
Req = R1 + 11.78 = 2 + 11.78 = 13.78 Ω

กระแสจากแหล่งจ่าย

แหล่งจ่ายเห็นเพียง Req ดังนั้นกฎของโอห์มจึงให้กระแสที่มันจ่ายออกมา กระแสนั้นไหลผ่าน R₁

IR1 = V1/Req = 18/13.78 = 1.306 A

กระแสผ่าน R₂

ลบแรงดันตกคร่อม R₁ เพื่อให้ได้แรงดันที่โหนด A ซึ่งเป็นแรงดันคร่อม R₂

VA = V1 − IR1·R1 = 18 − 1.306·2 = 15.39 V
IR2 = VA/R2 = 15.39/20 = 0.7694 A

คำตอบ

IR2 = 0.7694 A
5.ทรานเซียนต์ RC และ RL

คำตอบ: W = 14.02 mJ

ทรานเซียนต์อันดับหนึ่ง: ในวงจรที่มีตัวเก็บประจุหนึ่งตัวหรือตัวเหนี่ยวนำหนึ่งตัว แรงดันและกระแสทุกค่าเปลี่ยนแบบเอกซ์โพเนนเชียลจากค่าเริ่มต้นไปยังค่าสุดท้าย: x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ โดย τ = RC หรือ τ = L/R หลังจากประมาณ 5τ วงจรจะนิ่งแล้ว

ค่าคงตัวเวลาและกระแสสุดท้าย

เมื่อสวิตช์ปิดไปนานแล้ว ตัวเหนี่ยวนำทำตัวเหมือนลัดวงจร กระแสสุดท้ายจึงขึ้นกับ R เพียงตัวเดียว

τ = L/R = 150 mH / 10 Ω = 15 ms
i(∞) = Vs/R = 5/10 = 0.5 A

กระแสที่เวลาที่กำหนด

i(t) = 0.5·(1 − e−30/15) = 0.4323 A

พลังงานที่สะสม

W = ½·L·i² = ½·150·0.4323² = 14.02 mJ

คำตอบ

W = 14.02 mJ
6.ทรานเซียนต์ RC และ RL

คำตอบ: t = 347.4 ms

ทรานเซียนต์อันดับหนึ่ง: ในวงจรที่มีตัวเก็บประจุหนึ่งตัวหรือตัวเหนี่ยวนำหนึ่งตัว แรงดันและกระแสทุกค่าเปลี่ยนแบบเอกซ์โพเนนเชียลจากค่าเริ่มต้นไปยังค่าสุดท้าย: x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ โดย τ = RC หรือ τ = L/R หลังจากประมาณ 5τ วงจรจะนิ่งแล้ว

ค่าเริ่มต้น ค่าสุดท้าย ค่าคงตัวเวลา

แรงดันคร่อมตัวเก็บประจุไม่สามารถกระโดดได้ จึงเริ่มจากค่าที่เก็บไว้และมุ่งไปสู่แรงดันของแหล่งจ่าย

vC(0) = 20 V, vC(∞) = Vs = 9 V
τ = R·C = 10 kΩ · 68 µF = 680 ms
vC(t) = 9 + (20 − 9)·e−t/τ

แก้สมการหาเวลา

15.6 = 9 + (11)·e−t/τ → e−t/τ = (15.6 − 9)/(20 − 9) = 0.6
t = τ·ln((20 − 9)/(15.6 − 9)) = 680·ln(1.667) = 347.4 ms

คำตอบ

t = 347.4 ms
7.สนามแม่เหล็กและการเหนี่ยวนำ

คำตอบ: P = 720 mW

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า: ฟลักซ์ผ่านลูปคือ Φ = BA·cos θ โดย θ คือมุมระหว่าง B กับเส้นแนวฉากของลูป กฎของฟาราเดย์: การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์เหนี่ยวนำ emf = −N·dΦ/dt ในขดลวด N รอบ และกฎของเลนซ์บอกว่ากระแสเหนี่ยวนำไหลในทิศที่สนามของมันเองต้านการเปลี่ยนแปลง แท่งที่เคลื่อนที่ตัดสนามให้ emf = BLv ขดลวดที่หมุนด้วย ω ให้ e = NBAω·sin ωt ค่าสูงสุด NBAω ความเหนี่ยวนำในตัวเอง: emf = −L·di/dt โดย L = μ₀N²A/l สำหรับโซลินอยด์ยาว และพลังงานที่สะสมคือ W = ½LI² ขดลวดควบคู่สองขด: emf₂ = −M·di₁/dt โดย M = k√(L₁L₂)

emf จากการเคลื่อนที่

ε = BLv = 0.6·0.4·10 = 2.4 V

กระแส

I = ε/R = 2.4/8 = 0.3 A

กำลัง

P = εI = 2.4·0.3 = 0.72 W

คำตอบ

P = 720 mW
8.สนามแม่เหล็กและการเหนี่ยวนำ

คำตอบ: r = 3.232 cm

แรงแม่เหล็ก: เส้นลวดตรงที่มีกระแส I ในสนาม B ได้รับแรง F = BIL·sin θ และประจุที่เคลื่อนที่ได้รับแรง F = |q|vB·sin θ โดย θ คือมุมระหว่างกระแส (หรือความเร็ว) กับ B แรงตั้งฉากกับทั้งสอง: ชี้นิ้วมือขวาตาม I หรือ v โค้งนิ้วไปทาง B แล้วนิ้วหัวแม่มือบอก F สำหรับประจุบวก สำหรับประจุลบให้กลับทิศ เนื่องจาก F ตั้งฉากกับ v ประจุที่เคลื่อนที่ตัดสนามสม่ำเสมอจึงเคลื่อนที่เป็นวงกลม: |q|vB = mv²/r ให้ r = mv/(|q|B) และคาบ T = 2πm/(|q|B) ซึ่งไม่ขึ้นกับอัตราเร็ว เส้นลวดขนานสองเส้นดึงดูดกันเมื่อกระแสไหลทางเดียวกัน: F/L = μ₀I₁I₂/(2πd)

อัตราเร็วหลังการเร่ง

v = √(2|q|V/m) = √(2·1.602 × 10⁻¹⁹·500/(1.673 × 10⁻²⁷)) = 309445 m/s

รัศมีในสนาม

r = mv/(|q|B) = 0.03232 m = 3.232 cm

คำตอบ

r = 3.232 cm

รวมกัน: r = √(2mV/|q|)/B ดังนั้นไอออนที่หนักกว่าที่มีประจุเท่ากันเคลื่อนที่ในวงกลมที่ใหญ่กว่า วิธีนี้ใช้แยกไอโซโทป

9.อิมพีแดนซ์กระแสสลับและเฟสเซอร์

คำตอบ: cos φ = 0.8984

วงจรกระแสสลับด้วยเฟสเซอร์: ตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำ และตัวเก็บประจุมีอิมพีแดนซ์ R, jωL และ 1/(jωC) โดย ω = 2πf ในการต่ออนุกรม อิมพีแดนซ์บวกกันเหมือนความต้านทาน แต่เป็นจำนวนเชิงซ้อน กระแสและแรงดัน rms เป็นไปตามกฎของโอห์มโดยใช้ |Z|

รีแอกแตนซ์

XL = 75.4 Ω, XC = 26.53 Ω

อิมพีแดนซ์

|Z| = √(100² + (48.87)²) = 111.3 Ω

ตัวประกอบกำลัง

cos φ = R/|Z| = 100/111.3 = 0.8984
วงจรเป็นเชิงเหนี่ยวนำ ตัวประกอบกำลังจึงเป็นแบบตามหลัง

คำตอบ

cos φ = 0.8984
10.อิมพีแดนซ์กระแสสลับและเฟสเซอร์

คำตอบ: VC = 0.1799 V

วงจรกระแสสลับด้วยเฟสเซอร์: ตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำ และตัวเก็บประจุมีอิมพีแดนซ์ R, jωL และ 1/(jωC) โดย ω = 2πf ในการต่ออนุกรม อิมพีแดนซ์บวกกันเหมือนความต้านทาน แต่เป็นจำนวนเชิงซ้อน กระแสและแรงดัน rms เป็นไปตามกฎของโอห์มโดยใช้ |Z|

รีแอกแตนซ์

ω = 2πf = 2π·1000 = 6283 rad/s
XL = ωL = 6283·0.15 = 942.5 Ω
XC = 1/(ωC) = 1/(6283·47·10⁻⁶) = 3.386 Ω

อิมพีแดนซ์

ในการต่ออนุกรม อิมพีแดนซ์บวกกันเป็นจำนวนเชิงซ้อน: Z = R + j(XL − XC)

|Z| = √(R² + (XL − XC)²) = √(60² + (939.1)²) = 941 Ω

กระแส

กระแสเดียวกันไหลผ่านทุกองค์ประกอบของวงจรอนุกรม

I = V/|Z| = 50/941 = 0.05313 A

แรงดันคร่อมตัวเก็บประจุ

VC = I·XC = 0.05313·3.386 = 0.1799 V

คำตอบ

VC = 0.1799 V

ExamProblems · examproblems.com/courses/physics-2-electricity-and-magnetism