Cylchedau cynwysyddion cyfres a chyfochrog – problemau ac atebion
1. Beth yw'r cyfanswm taliadau yn y cylchedau cynhwysydd isod (1 μF = 10-6 F)
Adnabyddus:
Cynhwysydd 1 (C1) = 3 μF
Cynhwysydd 2 (C2) = 3 μF
Cynhwysydd 3 (C3) = 3 μF
Cynhwysydd 4 (C4) = 2 μF
Cynhwysydd 5 (C5) = 3 μF
Foltedd (V) = 3 Folt
Eisiau: Cyfanswm y gwefr mewn cylchedau cynhwysydd (Q)
Datrysiad:
Y cynhwysydd cyfatebol
Cynhwysydd C1, C2 ac C3 wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y cynhwysydd cyfatebol:
1/C123 = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 3/3
C123 = 3/3 = 1 μF
Cynhwysydd C123 ac C4 wedi'u cysylltu'n gyfochrogY cynhwysydd cyfatebol:
C1234 = C.123 + C.4 = 1 + 2 = 3 μF
Cynhwysydd C1234 ac C5 wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y cynhwysydd cyfatebol:
1/C = 1/C1234 + 1/C5 = 1/3 + 1/3 = 2/3
C = 3/2 μF
C = 3/2 x 10-6 F
Cyfanswm y taliadau:
Cyfanswm y gwefrau yn y cynhwysydd cywerth = cyfanswm y gwefrau mewn cylchedau cynhwysydd:
Q = VC = (3 Folt)(3/2 x 10-6 Farad) = 9/2 x 10-6 Coulomb
Q = 9/2 microCoulomb = 9/2 μC
Q = 4.5 μC
2. Os C1 = C.2 = 2 μF, C3 = C.4 = 1 μF a C5 = 4 μF, pennwch gyfanswm y gwefrau yn y cylchedau cynhwysydd fel y dangosir yn y ffigur isod (1 μF = 10-6 F)
Adnabyddus:
Cynhwysydd 1 (C1) = 2 μF
Cynhwysydd 2 (C2) = 2 μF
Cynhwysydd 3 (C3) = 1 μF
Cynhwysydd 4 (C4) = 1 μF
Cynhwysydd 5 (C5) = 4 μF
Foltedd (V) = 1.5 Folt
Eisiau: Cyfanswm y gwefrau mewn cylchedau (Q)
Datrysiad:
Y cynhwysydd cyfatebol:
Cynhwysydd C3 ac C4 wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y cynhwysydd cyfatebol:
C34 = C.3 + C.4 = 1 + 1 = 2 μF
Cynhwysydd C5, C1, C2 ac C34 wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y cynhwysydd cyfatebol:
1/C = 1/C5 + 1/C1 + 1/C2 + 1/C34
1/C = 1/4 + 1/2 + 1/2 + 1/2
1/C = 1/4 + 2/4 + 2/4 + 2/4
1/C = 7/4
C = 4/7 μF
C = 4/7 x 10-6 F
Cyfanswm y taliadau:
Cyfanswm y gwefrau yn y cynhwysydd cywerth = cyfanswm y gwefrau mewn cylchedau cynhwysydd:
Q = VC = (1.5 Folt)(4/7 x 10-6 Farad) = 6/7 x 10-6 Coulomb
Q = 6/7 microCoulomb
Q = 6/7 μC
3. Pennwch gyfanswm y gwefrau yn y cylchedau cynhwysydd fel y dangosir yn y ffigur isod.
Adnabyddus:
Cynhwysydd 1 (C1) = 3 μF
Cynhwysydd 2 (C2) = 3 μF
Cynhwysydd 3 (C3) = 4 μF
Cynhwysydd 4 (C4) = 4 μF
Cynhwysydd 5 (C5) = 8 μF
Foltedd (V) = 10 Folt
Eisiau: Cyfanswm y gwefr yn y cylchedau (Q)
Datrysiad:
Y cynhwysydd cyfatebol:
Cynhwysydd C1 ac C2 wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y cynhwysydd cyfatebol:
C12 = C.1 + C.2 = 3 + 3 = 6 μF
Cynhwysydd C3 ac C4 wedi'u cysylltu mewn cyfres. Y cynhwysydd cyfatebol:
1/C34 = 1/C3 + 1/C4 = 1/4 + 1/4 = 2/4
C34 = 4/2 = 2 μF
Cynhwysydd C12, cynhwysydd C34 a chynhwysydd C5 wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Y cynhwysydd cyfatebol:
C = C12 + C.34 + C.5 = 6 + 2 + 8 = 16 μF = 16 x 10-6 farad
Cyfanswm y gwefrau trydanol:
Cyfanswm y gwefrau yn y cynhwysydd cywerth = cyfanswm y gwefrau mewn cylchedau cynhwysydd:
Q = VC = (10 Folt)(16 x 10-6 Farad) = 160 x 10-6 Coulomb
Q = 160 microCoulombs = 160 μC
20 cwestiwn ac ateb cysyniadol yn ymwneud â chylchedau cynwysyddion cyfres a chyfochrog:
1. Cwestiwn: Sut mae cynwysyddion yn cael eu cysylltu mewn cyfluniad cyfres?
Ateb: Mewn cyfluniad cyfres, mae cynwysyddion wedi'u cysylltu pen wrth ben, felly mae'r un cerrynt yn llifo trwy bob cynwysydd.
2. Cwestiwn: Sut mae cynwysyddion yn cael eu cysylltu mewn cyfluniad paralel?
Ateb: Mewn cyfluniad paralel, mae cynwysyddion wedi'u cysylltu ar draws pwyntiau neu gyffyrdd cyffredin, gan ganiatáu ceryntau gwahanol trwy bob cynhwysydd ond gan gynnal yr un foltedd ar eu traws.
3. Cwestiwn: Sut ydych chi'n cyfrifo'r cynhwysedd cyfatebol ar gyfer cynwysyddion mewn cyfres?
Ateb: Cilio'r cynhwysedd cywerth mewn cysylltiad cyfres yw swm cilyddion y cynwyseddau unigol: 1/Cₑq = 1/C₁ + 1/C₂ + … + 1/Cₙ.
4. Cwestiwn: Sut ydych chi'n cyfrifo'r cynhwysedd cyfatebol ar gyfer cynwysyddion mewn paralel?
Ateb: Y cynhwysedd cyfatebol mewn cysylltiad paralel yw swm y cynwyseddau unigol: Cₑq = C₁ + C₂ + … + Cₙ.
5. Cwestiwn: Beth sy'n digwydd i'r cyfanswm cynhwysedd pan ychwanegir cynwysyddion mewn cyfres?
Ateb: Mae ychwanegu cynwysyddion mewn cyfres yn lleihau'r cynhwysedd cyfan neu'r cynhwysedd cyfatebol.
6. Cwestiwn: Beth sy'n digwydd i'r cyfanswm cynhwysedd pan ychwanegir cynwysyddion mewn paralel?
Ateb: Mae ychwanegu cynwysyddion mewn paralel yn cynyddu'r cynhwysedd cyfanswm neu gyfwerth.
7. Cwestiwn: Sut mae'r gwefr yn cael ei storio ar gynwysyddion sydd wedi'u cysylltu mewn cyfres?
Ateb: Mae'r gwefr sy'n cael ei storio ar bob cynhwysydd mewn cysylltiad cyfres yr un peth oherwydd bod yr un cerrynt yn llifo trwy bob un ohonynt.
8. Cwestiwn: Sut mae'r foltedd wedi'i ddosbarthu ar draws cynwysyddion sydd wedi'u cysylltu mewn cyfres?
Ateb: Mae'r foltedd cyfan wedi'i rannu ymhlith y cynwysyddion mewn cyfres, ac mae'r foltedd ar draws pob cynhwysydd mewn cyfrannedd gwrthdro â'i gynhwysydd.
9. Cwestiwn: Sut mae'r ynni sy'n cael ei storio mewn cyfuniad cyfres neu gyfuniad paralel o gynwysyddion yn cymharu â'r ynni sy'n cael ei storio mewn cynwysyddion unigol?
Ateb: Cyfanswm yr ynni sydd wedi'i storio mewn cyfuniad o gynwysyddion yw swm yr ynni sydd wedi'i storio mewn cynwysyddion unigol, waeth a ydynt mewn cyfres neu'n gyfochrog.
10. Cwestiwn: Sut mae foltedd chwalfa cyfuniad cyfres o gynwysyddion yn cymharu â chynwysyddion unigol?
Ateb: Mewn cyfuniad cyfres, mae'r foltedd chwalfa fel arfer yn cael ei bennu gan y cynhwysydd gyda'r foltedd chwalfa isaf.
11. Cwestiwn: Beth yw pwysigrwydd defnyddio cynwysyddion gyda'r un sgôr foltedd mewn cyfluniad paralel?
Ateb: Mae defnyddio cynwysyddion gyda'r un sgôr foltedd mewn paralel yn sicrhau y gall pob cynhwysydd ymdopi â'r foltedd cyffredin ar eu traws, gan atal difrod neu fethiant posibl.
12. Cwestiwn: Pam y gallech chi ddefnyddio cynwysyddion mewn cyfres?
Ateb: Gellir defnyddio cynwysyddion mewn cyfres i gyflawni cynhwysedd cyfatebol is neu i gynyddu foltedd chwalfa cyffredinol y cyfuniad.
13. Cwestiwn: Pam y gallech chi ddefnyddio cynwysyddion mewn paralel?
Ateb: Gellir defnyddio cynwysyddion mewn paralel i gynyddu'r capasiti cyfanswm neu i ddosbarthu'r storfa gwefr ar draws cynwysyddion lluosog ar gyfer cymwysiadau sydd angen capasiti gwefr uchel.
14. Cwestiwn: Sut gellir cyfrifo cyfanswm yr ynni sydd wedi'i storio mewn cyfuniad paralel o gynwysyddion?
Ateb: Gellir cyfrifo'r cyfanswm ynni fel ½ Cₑq V², lle mae Cₑq yn cynrychioli'r cynhwysedd paralel cyfatebol, a V yw'r foltedd cyffredin.
15. Cwestiwn: Beth yw effaith cael cynwyseddau anghyfartal mewn cysylltiad cyfres?
Ateb: Mewn cysylltiad cyfres â chynwysyddion anghyfartal, bydd y dosbarthiad foltedd yn amrywio, gyda chynwysyddion llai yn cael gostyngiad foltedd mwy ar eu traws.
16. Cwestiwn: Sut gellir defnyddio cynwysyddion mewn cyfres a chyfochrog mewn cylchedau tiwnio?
Ateb: Gellir defnyddio cyfluniadau cyfres a chyfochrog o gynwysyddion i gyflawni amleddau atseiniol penodol neu sifftiau cyfnod mewn cylchedau tiwnio, fel mewn radios neu brosesu signalau.
17. Cwestiwn: Beth allai ddigwydd i'r cynhwysydd cyfatebol mewn cyfuniad paralel os bydd un cynhwysydd yn methu oherwydd cylched fer?
Ateb: Byddai cynhwysydd sydd wedi'i gylched fer mewn paralel yn cael ei dynnu'n effeithiol o'r gylched, gan arwain at ostyngiad yn y cynhwysedd cywerth.
18. Cwestiwn: Beth allai ddigwydd i'r cynhwysydd cywerth mewn cyfuniad cyfres os bydd un cynhwysydd yn methu pan fydd yn agored?
Ateb: Byddai cynhwysydd cylched agored mewn cyfres yn torri'r llif cerrynt, gan wneud y cynhwysydd cywerth yn sero.
19. Cwestiwn: Sut mae cyfuniadau cyfres a chyfochrog o gynwysyddion yn effeithio ar yr impedans mewn cylchedau AC?
Ateb: Mae cyfuniadau cyfres yn cynyddu'r impedans, tra bod cyfuniadau paralel yn ei leihau. Gellir defnyddio'r ymddygiad hwn i hidlo neu basio amleddau penodol mewn cylchedau AC.
20. Cwestiwn: Allwch chi gymysgu ffurfweddiadau cyfres a chyfochrog yn yr un gylched?
Ateb: Oes, gellir cymysgu cyfluniadau cyfres a chyfochrog o fewn yr un gylched i gyflawni'r gwerthoedd a'r nodweddion cynhwysedd a ddymunir. Mae'r dadansoddiad yn gofyn am gymhwyso'r rheolau ar gyfer cyfuniadau cyfres a chyfochrog.
Mae deall priodweddau ac ymddygiadau cynwysyddion mewn cyfluniadau cyfres a chyfochrog yn hanfodol wrth ddylunio a dadansoddi cylchedau electronig, gan ganiatáu i beirianwyr deilwra cylchedau i anghenion a swyddogaethau penodol.
