Artikolo pri La Ekvacio de kondensatora cirkvito
Kondensatoro havas certan kapacitancon. Se la bezonata kapacitanco ne haveblas, oni povas konekti du aŭ pli da du kondensatoroj por atingi la bezonatan kapacitancon. Por ĝuste konekti la kondensatoron, necesas ĝusta scio pri la kondensatora cirkvito. 🙂
Antaŭ ol studi la kondensilo cirkvito, unue, komprenu la jenajn simbolojn. Du vertikalaj linioj sur la kondensilo-simbolo reprezentas du konduktilojn sur paralelaj platkondensiloj. En la bateria simbolo, pli longa vertikala linio reprezentas altan potencialon (+) kaj pli mallonga vertikala linio reprezentas malaltan potencialon (-). La horizontala linio de ambaŭ la kondensilo-simbolo kaj la bateria simbolo reprezentas la kablon.
Seria cirkvito
Du kondensatoroj konektitaj kiel en la maldekstra figuro nomiĝas kondensatoroj kiuj estas konektitaj serie. La dekstra figuro estas ekvivalenta kondensatoro kiu havas kapacitancon ekvivalentan al la du seriaj kondensatoroj.
Komence, la du kondensatoroj ne estis elektre ŝargitaj. Post konekto al la baterio, la plato de la kondensatoro C1 , kiu estas konektita al la pozitiva poluso de la baterio, fariĝas pozitive ŝargita. Ĉar la elektronoj moviĝas el ĝi kaj la malsupra plato de la kondensatoro C2, kiu estas konektita al la negativa poluso de la baterio, fariĝas negative ŝargita ĉar ĝi ricevas elektronojn. Negative ŝargitaj elektronoj moviĝas ĉar ili estas tirataj de la pozitiva poluso de la baterio, kiu estas pozitive ŝargita.
Tiam ĉi tiuj elektronoj estas malakceptitaj de la negative ŝargita negativa poluso de la baterio, direkte al la fundo de la kondensilo C₂ . La plato de la pozitive ŝargita kondensilo C₁ tiras la elektronojn de la supro de la kondensilo C₂, tiel ke la elektronoj moviĝas direkte al la fundo de la kondensilo C₁ . Rezulte, la plato de la kondensilo C₁ negative ŝargiĝas kaj la plato de la kondensilo C₂ pozitive ŝargiĝas.
La negativa ŝargo, kiu eliras el la supro de la kondensilo C1 , estas tiom granda kiom la negativa ŝargo, kiu eniras la fundon de la kondensilo C2 . Kaj la plato sur la kondensilo C1 ricevas pozitivan ŝargon, kiu egalas al la negativa ŝargo eliranta el ĝi. , la negativa ŝargo sur la malsupra plato de la kondensilo C1 egalas al la pozitiva ŝargo sur la plato de la kondensilo C2 . Do ĉiu konduktila plato havas la saman kvanton da ŝargo, sed la signo estas malsama, kie la supro de la kondensilo C1 estas ŝargita + Q.
La fundo de la kondensilo C1 estas ŝargita -Q, la pinto de la kondensilo C2 estas ŝargita +Q, kaj la fundo de la kondensilo C2 estas ŝargita -Q. En seria cirkvito, la kvanto de elektra ŝargo sur la kondensilo C1 (Q1) = la kvanto de elektra ŝargo sur kondensilo C2 (Q2) = Q.
Kio pri la elektra potencialo? En seria cirkvito, la elektra potencialo de la ekvivalenta kondensilo egalas al la elektra potencialo de ĉiu kondensilo, V = V1 +V2La elektra potencialo de kondensilo C1 estas V1 = Q/C1, la elektra potencialo de kondensilo C2 estas V2 = Q/C2, kaj la elektra potencialo de la kondensilo estas V = Q/C.
V = V₁ + V₂
Q/C = Q/C₁ + Q/ C₂
Q/C = Q (1/C₁ + 1/ C₂ )
1/C = 1/C₁ + 1/ C₂
Se estas tri kondensatoroj konektitaj serie, la supra formulo ŝanĝiĝas al:
1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/ C₃
Se estas kvar kondensatoroj, 1/C 4 estas aldonita. Simile, se estas kvin kondensatoroj kaj tiel plu. Jen la formulo por determini la kapacitancon de la ekvivalenta kondensatoro por kondensatoroj konektitaj serie.
Supozu ke C₁ estas 2 kaj C₂ estas 1, tiam la kapacitanco de la anstataŭiga kondensilo estas:
1/C = 1/C₁ + 1/C₂ = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
C/1 = C = 2/3
Surbaze de ĉi tiu kalkulo, oni konkludas, ke la kapacitanco de la anstataŭiga kondensilo estas pli malgranda ol la kapacitanco de ĉiu kondensilo konektita serie.
Paralela cirkvito
Du kondensatoroj konektitaj kiel en la maldekstra figuro nomiĝas kondensatoroj, kiuj estas konektitaj paralele. La dekstra figuro estas la anstataŭiga kondensatoro, kiu havas kapacitancon egalan al la du kondensatoroj konektitaj paralele.
La platoj de la kondensatoroj C1 kaj C2 estas konektitaj al la pozitiva poluso de la baterio, tiel ke ĉi tiuj du platoj havas altan elektran potencialon. Dum la malsupraj platoj de la kondensatoroj C1 kaj C2 estas konektitaj al la negativa poluso de la baterio, tiel ke ĉi tiuj du platoj ankaŭ havas malaltan elektran potencialon. Do oni povas konkludi, ke ĉiu kondensatoro konektita paralele havas potencialan diferencon egalan al la potenciala diferenco de la baterio (V1 = V2 = V).
Kiam la du kondensatoroj, konektitaj paralele, estas konektitaj al la baterio, la pozitiva poluso de la baterio tiras la elektronojn al la supra plato. Dum la negativa poluso de la baterio forpuŝas la elektronojn en la malsupran platon, tiel ke la elektronoj moviĝas de supre malsupren. La du platoj perdas elektronojn tiel ke ili fariĝas pozitive ŝargitaj, kaj la du malsupraj platoj ricevas elektronojn tiel ke ili fariĝas negative ŝargitaj. La movado de elektronoj ĉesas post kiam la du konduktilaj platoj havas potencialan diferencon egalan al la potenciala diferenco de la baterio.
La supro de la kondensilo C1 kaj la fundo de la kondensilo C1 stokas la saman elektran ŝargon, sed havas kontraŭan signon. Simile, la supra parto de la kondensilo C2 kaj la malsupra parto de la kondensilo C2 stoku la saman elektran ŝargon sed havas kontraŭajn signojn. Se la elektra ŝargo estas stokita en kondensilo C1 estas Q1 kaj la elektra ŝargo estas stokita en kondensilo C2 estas Q2, tiam la kvanto de la elektra ŝargo stokita en ambaŭ kondensatoroj konektitaj paralele estas Q = Q1 +Q2Do la tuta elektra ŝargo sur la kondensatoroj konektitaj paralele egalas al la kvanto de ŝargo sur ĉiu kondensatoro.
La elektra ŝargo en ĉiu kondensatoro konektita paralele estas kalkulata per la ekvacio Q₁ = C₁ ΔV kaj Q₂ = C₂ ΔV , dum la granda elektra ŝargo sur la anstataŭiga kondensatoro estas kalkulata per la ekvacio Q = C₁ ΔV. Kie Q estas la elektra ŝargo, C estas kapacitanco kaj ΔV estas elektra potenciala diferenco. La ekvacio Q = Q₁ + Q₂ estas reformulita per anstataŭiga Q:
Q = Q₁ + Q₂
C ΔV = C 1 ΔV + C 2 ΔV
C ΔV = ΔV ( C₁ + C₂ )
C = C₁ + C₂
La potenciala diferenco de ΔV estas egala, do forigita el la ekvacio.
Se estas tri kondensatoroj konektitaj paralele, la formulo supre ŝanĝiĝas al:
C = C₁ + C₂ + C₃
Se estas kvar kondensatoroj, oni aldonas C4. Simile, se estas kvin kondensatoroj kaj tiel plu. Jen la formulo por determini la kapacitancon de anstataŭiga kondensatoro por kondensatoroj konektitaj paralele.
Se C₁ estas 2 kaj C₂ estas 1, tiam la kapacitanco de la anstataŭiga kondensilo estas:
C = C₁ + C₂ = 2 + 1 = 3
Surbaze de ĉi tiu kalkulo, oni konkludas, ke la kapacitanco de la anstataŭiga kondensilo estas pli granda ol la kapacitanco de ĉiu kondensilo konektita paralele.
