የካፓሲተር ዑደት ቀመር

አንድ ካፓሲተር የተወሰነ ካፓሲታንስ አለው። የሚፈለገው ካፓሲታንስ ከሌለ፣ ሁለት ወይም ከዚያ በላይ ካፓሲተሮች አስፈላጊውን ካፓሲታንስ ለማግኘት ሊገናኙ ይችላሉ። ካፓሲተሮችን በትክክል ለማገናኘት፣ የካፓሲተር ወረዳዎችን በጥልቀት መረዳት አስፈላጊ ነው።

የካፓሲተር ሰርክዩቶችን ከማጥናትዎ በፊት በመጀመሪያ ምልክቶቹን ይረዱ። የሚከተለው። በካፓሲተር ምልክት ውስጥ ያሉት ሁለት ቀጥ ያሉ መስመሮች በትይዩ-ፕሌት ካፓሲተር ውስጥ ያሉትን ሁለቱን ኮንዳክተሮች ይወክላሉ። በባትሪ ምልክት ውስጥ፣ ረጅሙ ቀጥ ያለ መስመር ከፍተኛ እምቅ አቅምን (+) ይወክላል፣ አጭሩ ቀጥ ያለ መስመር ደግሞ ዝቅተኛ እምቅ አቅምን (-) ይወክላል። በካፓሲተሩም ሆነ በባትሪ ምልክቶች ውስጥ ያሉት አግድም መስመሮች ሽቦዎቹን ይወክላሉ።

የተከታታይ ዑደት

በግራ በኩል እንደሚታየው የተገናኙ ሁለት መያዣዎች በተከታታይ የሚገኙ መያዣዎች (capacitors) ይባላሉ። በቀኝ በኩል ያለው ምስል በተከታታይ ከተገናኙት ሁለት መያዣዎች ጋር እኩል የሆነ መያዣ ያለው ምትክ መያዣ ያሳያል።

መጀመሪያ ላይ ሁለቱም ካፓሲተሮች በኤሌክትሪክ አይሞሉም። ከባትሪው ጋር ከተገናኙ በኋላ፣ ከባትሪው ፖዘቲቭ ምሰሶ ጋር የተገናኘው የካፓሲተር C1 የላይኛው ሳህን _{ኤሌክትሮኖች} ከእሱ ስለሚወጡ እና ከባትሪው አሉታዊ ምሰሶ ጋር የተገናኘው የካፓሲተር C2 የታችኛው ሳህን ኤሌክትሮኖችን ስለሚቀበል አሉታዊ ኃይል ስለሚሞላ አዎንታዊ ኃይል ይሞላል። _አሉታዊ ኃይል ያላቸው ኤሌክትሮኖች የሚንቀሳቀሱት በአዎንታዊ ኃይል በሚሞላው የባትሪው ፖዘቲቭ ምሰሶ ስለሚሳቡ ነው። በመቀጠል፣ እነዚህ ኤሌክትሮኖች አሉታዊ ኃይል በሚሞላው የባትሪው ፖዘቲቭ ምሰሶ ይገፋሉ፣ ይህም ወደ ካፓሲተር C2 የታችኛው ሳህን ላይ አሉታዊ ኃይል በሚሞላው ባትሪው አሉታዊ ምሰሶ ይገፋሉ። _{አዎንታዊ} ኃይል የሚሞላው የካፓሲተር _C1 የላይኛው ሳህን ኤሌክትሮኖችን ከካፓሲተር C2 የላይኛው ሳህን ይስባል፣ _ስለዚህ ኤሌክትሮኖቹ ወደ ካፓሲተር C1 የታችኛው ሳህን ይንቀሳቀሳሉ _። በዚህም ምክንያት የካፓሲተር C1 የታችኛው ሳህን አሉታዊ ኃይል _{ስለሚሞላ} የካፓሲተር C2 የላይኛው ሳህን አዎንታዊ ኃይል _{ይሞላል ።}

_{ከካፓንተሩ C1} የላይኛው ሳህን የሚወጣው አሉታዊ ክፍያ ከካፓንተሩ C2 የታችኛው ሳህን ውስጥ ከሚገባው አሉታዊ ክፍያ ጋር ተመሳሳይ ሲሆን የካፓንተሩ C1 የላይኛው ሳህን _ደግሞ ከሱ የሚወጣው አሉታዊ ክፍያ ጋር ተመሳሳይ የሆነ አዎንታዊ ክፍያ ያገኛል። በተመሳሳይ፣ በካፓንተሩ C1 የታችኛው ሳህን ላይ ያለው አሉታዊ ክፍያ _{ከካፓንተሩ C2} የላይኛው ሳህን ላይ ካለው አዎንታዊ ክፍያ ጋር ተመሳሳይ ነው። ስለዚህ እያንዳንዱ የኮንደርተር ሰሌዳ ተመሳሳይ የኃይል መጠን አለው ነገር ግን ምልክቱ የተለየ ነው፣ የካፓንተሩ C1 የላይኛው ሳህን ₊ Q ኃይል አለው፣ የካፓንተሩ C1 የታችኛው ሳህን _-Q ኃይል አለው፣ የካፓንተሩ C2 የላይኛው ሳህን _{+ Q ኃይል አለው እና የካፓንተሩ C2} የታችኛው ሳህን -Q ኃይል አለው። በተከታታይ ዑደት ውስጥ፣ በካፓንተሩ _C1 (Q1 _{) ላይ} ያለው የኤሌክትሪክ ኃይል መጠን = በካፓንተሩ C2 (Q2) ላይ _ያለው የኤሌክትሪክ _ኃይል መጠን = Q።

ስለ ኤሌክትሪክ አቅምስ? በተከታታይ ዑደት ውስጥ፣ በተለዋጭ ካፓሲተር ላይ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም በእያንዳንዱ ካፓሲተር ላይ ካለው የኤሌክትሪክ አቅም ጋር ተመሳሳይ ነው፣ V = V₁ + ቪ₂. የኤሌክትሪክ አቅም በካፓሲተር ሲ ላይ₁ ቪ ነው₁ = Q/C₁የኤሌክትሪክ አቅም በካፓሲተር ሲ ላይ₂ ቪ ነው₂ = Q/C₂ እና በመተካት መያዣው ላይ ያለው የኤሌክትሪክ አቅም V = Q/C ነው።
ቪ = ቪ₁ + ቪ₂
ጥያቄ/ጥያቄ = ጥያቄ/ጥያቄ₁ + Q/C₂
Q/C = Q (1/C)₁ + 1/ሴ₂)
1/ሴ = 1/ሴ₁ + 1/ሴ₂
በተከታታይ የተገናኙ ሶስት ካፓሲተሮች ካሉ፣ ከላይ ያለው ቀመር ወደሚከተለው ይቀየራል፡
1/ሴ = 1/ሴ₁ + 1/ሴ₂ + 1/ሴ₃
አራት ካፓሲተሮች ካሉ 1/C ይጨምሩ₄በተመሳሳይ፣ አምስት ካፓሲተሮች ካሉ፣ ወዘተ። ይህ በተከታታይ ለተገናኙ ካፓሲተሮች የተተኪ ካፓሲተር አቅምን ለመወሰን የሚያስችል ቀመር ነው።

ሲ እንበል₁ 2 እና ሲ ነው₂ 1 ከሆነ የመተኪያ ካፓሲተሩ አቅም እንደሚከተለው ይሆናል፡
1/ሴ = 1/ሴ₁ + 1/ሴ₂ = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
ሲ/1 = ሲ = 2/3
በዚህ ስሌት ላይ በመመስረት፣ የተተኪው ካፓሲተር አቅም በተከታታይ ከተገናኙት እያንዳንዱ ካፓሲተር አቅም ያነሰ ነው የሚል መደምደሚያ ላይ ደርሷል።

ትይዩ ዑደት

በግራ በኩል እንደሚታየው የተገናኙ ሁለት ካፓሲተሮች ትይዩ ካፓሲተሮች ይባላሉ። በቀኝ በኩል ያለው ምስል በትይዩ ከተገናኙት ሁለት ካፓሲተሮች ጋር እኩል የሆነ ካፓሲታንስ ያለው ተመጣጣኝ ካፓሲተር ያሳያል።

_{የcapacitors C1 እና} C2 የላይኛው ሳህኖች ከባትሪው ፖዘቲቭ ተርሚናል ጋር የተገናኙ በመሆናቸው ከፍተኛ የኤሌክትሪክ አቅም አላቸው። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ የcapacitors C1 እና C2 የታችኛው ሳህኖች _{ከባትሪው አሉታዊ} ተርሚናል ጋር _{የተገናኙ} በመሆናቸው ዝቅተኛ የኤሌክትሪክ አቅም አላቸው። ስለዚህ፣ በትይዩ የተገናኘ እያንዳንዱ capacitor ከባትሪው እምቅ ልዩነት ጋር እኩል የሆነ እምቅ ልዩነት አለው ብሎ መደምደም ይቻላል (V1 ₌ V2 ₌ V)።

ሁለት ትይዩ ካፓሲተሮች ከባትሪ ጋር ሲገናኙ፣ የባትሪው ፖዘቲቭ ምሰሶ ኤሌክትሮኖችን ወደ ላይኛው ሳህን ይስባል፣ የባትሪው አሉታዊ ምሰሶ ደግሞ ኤሌክትሮኖችን ወደ ታችኛው ሳህን ይመልሳል፣ ይህም ኤሌክትሮኖች ከላይኛው ሳህን ወደ ታችኛው ሳህን እንዲንቀሳቀሱ ያደርጋል። ሁለቱ የላይኛው ሰሌዳዎች ኤሌክትሮኖችን ያጣሉ፣ በአዎንታዊ ኃይል ይሞላሉ፣ እና ሁለቱ የታችኛው ሰሌዳዎች ኤሌክትሮኖችን ያገኛሉ፣ አሉታዊ ኃይል ይሞላሉ። በሁለቱ መሪ ሰሌዳዎች መካከል ያለው ሊኖር የሚችለው ልዩነት ከባትሪው እምቅ ልዩነት ጋር እኩል ከሆነ የኤሌክትሮን ዝውውር ይቆማል።

የካፒቴን C1 የላይኛው ሳህን _{እና የካፒቴን C1} የታችኛው ሳህን ተመሳሳይ የኤሌክትሪክ ክፍያ ያከማቻሉ ነገር ግን ተቃራኒ ምልክቶች አሏቸው። በተመሳሳይ፣ የካፒቴን C2 ​​የላይኛው ሳህን _{እና የካፒቴን C2} ​​የታችኛው ሳህን ተመሳሳይ የኤሌክትሪክ ክፍያ ያከማቻሉ ነገር ግን ተቃራኒ ምልክቶች አሏቸው። በካፒቴን C1 ውስጥ የተከማቸው የኤሌክትሪክ ክፍያ _{Q1 ከሆነ} እና በካፒቴን _C2 ​​ውስጥ የተከማቸው የኤሌክትሪክ ክፍያ _Q2 ከሆነ በትይዩ በተገናኙት በሁለቱም ካፓሲተሮች ውስጥ የተከማቸው አጠቃላይ የኤሌክትሪክ ክፍያ Q = Q1 + Q2 ነው _። ስለዚህ _በትይዩ በተገናኙ ካፓሲተሮች ውስጥ ያለው አጠቃላይ የኤሌክትሪክ ክፍያ በእያንዳንዱ ካፓሲተር ውስጥ ካለው የኃይል ክፍያ ድምር ጋር እኩል ነው።

በእያንዳንዱ በትይዩ የተገናኘው ካፓሲተር ላይ ያለው የኤሌክትሪክ ክፍያ መጠን የሚሰላው እኩልታ Q በመጠቀም ነው₁ = C₁ ΔV እና Q₂ = C₂ ΔV በምትኩ ካፓሲተሩ ላይ ያለው የኤሌክትሪክ ቻርጅ መጠን የሚሰላው Q = C ΔV በሚለው እኩልዮሽ ሲሆን፣ Q የኤሌክትሪክ ቻርጅ ሲሆን C ደግሞ ካፓሲታንስ ሲሆን ΔV ደግሞ የኤሌክትሪክ እምቅ ልዩነት ነው።₁ + ጥ₂ Q ን በመተካት ተሻሽሏል፡
Q = Q₁ + ጥ₂
ሲ ΔV = ሲ₁ ΔV + C₂ Δ ቪ
C ΔV = ΔV (C)₁ + ሐ₂)
ሐ = ሐ₁ + ሐ₂
የ ΔV እምቅ ልዩነት ተመሳሳይ ነው እና ስለዚህ ከእኩልታው ውስጥ ይወገዳል።
ሶስት መያዣዎች በትይዩ የተገናኙ ከሆነ፣ ከላይ ያለው ቀመር ወደሚከተለው ይቀየራል፡
ሐ = ሐ₁ + ሐ₂ + ሐ₃
አራት ካፓሲተሮች ካሉ C ይጨመራል₄በተመሳሳይ፣ አምስት ካፓሲተሮች ካሉ፣ ወዘተ። ይህ በትይዩ የተገናኙ ካፓሲተሮችን የመተካት ካፓሲተር አቅም ለመወሰን የሚያስችል ቀመር ነው።

ሲ እንበል₁ 2 እና ሲ ነው₂ 1 ከሆነ የመተኪያ ካፓሲተሩ አቅም እንደሚከተለው ይሆናል፡
ሐ = ሐ₁ + ሐ₂ = 2 + 1 = 3
በዚህ ስሌት ላይ በመመስረት፣ የተተኪው ካፓሲተር አቅም ከእያንዳንዱ ካፓሲተር ጋር በትይዩ ከተያያዘው ካፓሲተር አቅም የበለጠ ነው የሚል መደምደሚያ ላይ ደርሷል።