Erthygl am Hafaliad cylched cynhwysydd
Mae gan gynhwysydd gapasitans penodol. Os nad yw'r capasitans gofynnol ar gael, gellir ei gysylltu â dau neu fwy o ddau gynwysydd i gael y capasitans gofynnol. Er mwyn cysylltu'r cynhwysydd yn iawn, mae angen gwybodaeth gywir am gylched y cynhwysydd. 🙂
Cyn astudio'r cynhwysydd cylched, yn gyntaf, deallwch y symbolau canlynol. Mae dwy linell fertigol ar symbol y cynhwysydd yn cynrychioli dau ddargludydd ar gynwysyddion platiau paralel. Yn symbol y batri, mae llinell fertigol hirach yn cynrychioli potensial uchel (+) a llinell fertigol fyrrach yn cynrychioli potensial isel (-). Mae llinell lorweddol symbol y cynhwysydd a symbol y batri yn cynrychioli'r cebl.
Cylchdaith gyfres
Gelwir dau gynhwysydd sydd wedi'u cysylltu fel yn y ffigur chwith yn gynwysyddion sydd wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y ffigur dde yw cynhwysydd cyfatebol sydd â chynhwysedd sy'n cyfateb i'r ddau gynwysydd cyfres.
Ar y dechrau, nid oedd y ddau gynhwysydd wedi'u gwefru'n drydanol. Ar ôl cael eu cysylltu â'r batri, mae plât y cynhwysydd C1 sydd wedi'i gysylltu â phegwn positif y batri yn dod yn wefr bositif. Oherwydd bod yr electronau'n symud allan ohono ac mae plât gwaelod y cynhwysydd C2 sydd wedi'i gysylltu â phegwn negatif y batri yn dod yn wefr negatif oherwydd ei fod yn derbyn electronau. Mae electronau â gwefr negatif yn symud oherwydd eu bod yn cael eu tynnu gan begwn positif y batri, sydd â gwefr bositif.
Yna mae'r electronau hyn yn cael eu gwrthod gan wefr negatif polyn negatif y batri, tuag at waelod y cynhwysydd C2 . Mae plât y cynhwysydd â gwefr bositif C1 yn tynnu'r electronau o ben y cynhwysydd C2 fel bod yr electronau'n symud tuag at waelod y cynhwysydd C1 . O ganlyniad, mae plât y cynhwysydd C1 yn dod yn wefr negatif ac mae plât y cynhwysydd C2 yn dod yn wefr bositif.
Mae'r gwefr negatif sy'n dod allan o ben y cynhwysydd C1 yr un faint â'r gwefr negatif sy'n mynd i mewn i waelod y cynhwysydd C2 . Ac mae'r plât ar y cynhwysydd C1 yn cael gwefr bositif sy'n hafal i'r gwefr negatif sy'n dod allan ohono. , mae'r gwefr negatif ar blât gwaelod y cynhwysydd C1 yn hafal i'r gwefr bositif ar blât y cynhwysydd C2 . Felly mae gan bob plât dargludydd yr un faint o wefr ond mae'r arwydd yn wahanol, lle mae pen y cynhwysydd C1 wedi'i wefru + Q.
Gwaelod y cynhwysydd C1 wedi'i wefru -Q, top y cynhwysydd C2 wedi'i wefru +Q, a gwaelod y cynhwysydd C2 wedi'i wefru -Q. Mewn cylched gyfres, faint o wefr drydanol ar y cynhwysydd C1 (Q1) = faint o wefr drydanol ar gynhwysydd C2 (Q2) = Q.
Beth am y potensial trydanol? Mewn cylched gyfres, mae potensial trydanol y cynhwysydd cyfatebol yn hafal i botensial trydanol pob cynhwysydd, V = V1 + V.2Potensial trydanol cynhwysydd C1 yw V1 = Q/C1, potensial trydanol cynhwysydd C2 yw V2 = Q/C2, a photensial trydanol y cynhwysydd yw V = Q/C.
V = V1 + V2
Q/C = Q/C 1 + Q/C 2
Q/C = Q (1/C1 + 1/ C2 )
1/C = 1/C 1 + 1/C 2
Os oes tri chynhwysydd sydd wedi'u cysylltu mewn cyfres, mae'r fformiwla uchod yn newid i:
1/C = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3
Os oes pedwar cynhwysydd, ychwanegir 1/C 4. Yn yr un modd, os oes pump cynhwysydd ac yn y blaen. Dyma'r fformiwla ar gyfer pennu cynhwysedd y cynhwysydd cyfatebol ar gyfer cynwysyddion sydd wedi'u cysylltu mewn cyfres.
Tybiwch fod C1 yn 2 a C2 yn 1 yna cynhwysedd y cynhwysydd newydd yw:
1/C = 1/C 1 + 1/C 2 = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
C/1 = C = 2/3
Yn seiliedig ar y cyfrifiad hwn, daethpwyd i'r casgliad bod cynhwysedd y cynhwysydd newydd yn llai na chynhwysedd pob cynhwysydd sydd wedi'i gysylltu mewn cyfres.
Cylchdaith gyfochrog
Gelwir dau gynhwysydd sydd wedi'u cysylltu fel yn y ffigur chwith yn gynwysyddion sydd wedi'u cysylltu'n baralel. Y ffigur dde yw'r cynhwysydd newydd sydd â chynhwysedd sy'n hafal i'r ddau gynhwysydd sydd wedi'u cysylltu'n baralel.
Mae platiau'r cynwysyddion C1 a C2 wedi'u cysylltu â phegwn positif y batri fel bod gan y ddau blât hyn botensial trydanol uchel. Tra bod platiau gwaelod y cynwysyddion C1 a C2 wedi'u cysylltu â phegwn negatif y batri fel bod gan y ddau blât hyn botensial trydanol isel hefyd. Felly gellir dod i'r casgliad bod gan bob cynhwysydd sydd wedi'i gysylltu'n gyfochrog wahaniaeth potensial sy'n hafal i wahaniaeth potensial y batri (V1 = V2 = V).
Pan fydd y ddau gynhwysydd, wedi'u cysylltu'n gyfochrog, wedi'u cysylltu â'r batri, mae pegwn positif y batri yn tynnu'r electronau i'r plât uchaf. Tra bod pegwn negatif y batri yn gwrthod yr electronau i'r plât isaf fel bod yr electronau'n symud o'r top i'r gwaelod. Mae'r ddau blât yn colli electronau fel eu bod yn dod yn wefr bositif, ac mae'r ddau blât isaf yn derbyn electronau fel eu bod yn dod yn wefr negatif. Mae symudiad electronau yn stopio ar ôl i'r ddau blât dargludydd gael gwahaniaeth potensial sy'n hafal i wahaniaeth potensial y batri.
Pen uchaf y cynhwysydd C1 a gwaelod y cynhwysydd C1 storio'r un gwefr drydanol, ond sydd ag arwydd gyferbyniol. Yn yr un modd, mae darn uchaf y cynhwysydd C2 a darn gwaelod y cynhwysydd C2 storio'r un gwefr drydanol ond sydd ag arwyddion cyferbyniol. Os yw'r gwefr drydanol yn cael ei storio yn y cynhwysydd C1 yw Q1 ac mae'r gwefr drydanol yn cael ei storio yn y cynhwysydd C2 yw Q2, yna faint o wefr drydanol sydd wedi'i storio yn y ddau gynhwysydd sydd wedi'u cysylltu'n gyfochrog yw Q = Q1 + Q.2Felly mae cyfanswm y gwefr drydanol ar y cynwysyddion sydd wedi'u cysylltu'n gyfochrog yn hafal i faint y gwefr ar bob cynhwysydd.
Cyfrifir y gwefr drydanol ym mhob cynhwysydd sydd wedi'i gysylltu'n gyfochrog gan yr hafaliad Q1 = C1 ΔV a Q2 = C2 ΔV tra bod y gwefr drydanol fawr ar y cynhwysydd newydd yn cael ei chyfrifo gan yr hafaliad Q = CΔV. Lle mae Q yn cynrychioli'r gwefr drydanol, C yw'r cynhwysedd ac ΔV yw'r gwahaniaeth potensial trydanol. Ailffurfir yr hafaliad Q = Q1 + Q2 gan ddefnyddio'r amnewidyn Q :
Q = Q1 + Q2
C ΔV = C 1 ΔV + C 2 ΔV
C ΔV = ΔV ( C1 + C2 )
C = C1 + C2
Mae'r gwahaniaeth potensial ΔV yn hafal, felly mae wedi'i ddileu o'r hafaliad.
Os oes tri chynhwysydd wedi'u cysylltu'n gyfochrog, mae'r fformiwla uchod yn newid i:
C = C1 + C2 + C3
Os oes pedwar cynhwysydd, ychwanegir C4. Yn yr un modd, os oes pump cynhwysydd ac yn y blaen. Dyma'r fformiwla ar gyfer pennu cynhwysedd cynhwysydd newydd ar gyfer cynwysyddion sydd wedi'u cysylltu'n gyfochrog.
Os yw C1 yn 2 a C2 yn 1 yna cynhwysedd y cynhwysydd newydd yw:
C = C1 + C2 = 2 + 1 = 3
Yn seiliedig ar y cyfrifiad hwn, daethpwyd i'r casgliad bod cynhwysedd y cynhwysydd newydd yn fwy na chynhwysedd pob cynhwysydd sydd wedi'i gysylltu'n gyfochrog.
