एक संधारित्र की एक विशिष्ट धारिता होती है। यदि आवश्यक धारिता उपलब्ध नहीं है, तो दो या दो से अधिक संधारित्रों को जोड़कर आवश्यक धारिता प्राप्त की जा सकती है। संधारित्रों को सही ढंग से जोड़ने के लिए, संधारित्र परिपथों की पूरी समझ होना आवश्यक है।
कैपेसिटर सर्किट का अध्ययन करने से पहले, पहले प्रतीकों को समझें।
संधारित्र के प्रतीक में दो ऊर्ध्वाधर रेखाएँ समानांतर-प्लेट संधारित्र के दो चालकों को दर्शाती हैं। बैटरी के प्रतीक में, लंबी ऊर्ध्वाधर रेखा उच्च विभव (+) और छोटी ऊर्ध्वाधर रेखा निम्न विभव (-) को दर्शाती है। संधारित्र और बैटरी दोनों के प्रतीकों में क्षैतिज रेखाएँ तारों को दर्शाती हैं।
सीरीज सर्किट
बाईं ओर दिखाए गए अनुसार जुड़े हुए दो संधारित्रों को श्रृंखला में जुड़े संधारित्र कहा जाता है। दाईं ओर का चित्र एक प्रतिस्थापन संधारित्र दिखाता है जिसकी धारिता श्रृंखला में जुड़े हुए दोनों संधारित्रों के बराबर है।
प्रारंभ में, दोनों संधारित्र अनावेशित होते हैं। बैटरी से जोड़ने के बाद, संधारित्र C की ऊपरी प्लेट आवेशित हो जाती है।1 बैटरी के धनात्मक ध्रुव से जुड़ा हुआ भाग धनात्मक रूप से आवेशित हो जाता है क्योंकि इलेक्ट्रॉन उससे बाहर निकल जाते हैं और संधारित्र की निचली प्लेट C2 बैटरी के ऋणात्मक टर्मिनल से जुड़ा संधारित्र इलेक्ट्रॉनों के आवेशित होने के कारण ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाता है। ये ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन बैटरी के धनात्मक आवेशित धनात्मक टर्मिनल की ओर आकर्षित होकर गतिमान होते हैं। फिर बैटरी का ऋणात्मक आवेशित ऋणात्मक टर्मिनल इन इलेक्ट्रॉनों को प्रतिकर्षित करके संधारित्र C की निचली प्लेट की ओर धकेल देता है।2संधारित्र C की ऊपरी प्लेट1 धनात्मक आवेशित प्लेट संधारित्र C की ऊपरी प्लेट से इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करती है।2 ताकि इलेक्ट्रॉन संधारित्र C की निचली प्लेट की ओर गति करें1परिणामस्वरूप, संधारित्र C की निचली प्लेट1 संधारित्र C की ऊपरी प्लेट ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाती है।2 सकारात्मक रूप से आवेशित हो जाना।
संधारित्र C की ऊपरी प्लेट से निकलने वाला ऋणात्मक आवेश1 संधारित्र C की निचली प्लेट में प्रवेश करने वाले ऋणात्मक आवेश की मात्रा के बराबर।2 और संधारित्र C की ऊपरी प्लेट1 संधारित्र C की निचली प्लेट पर एक धनात्मक आवेश प्राप्त होता है जिसका आकार उससे निकलने वाले ऋणात्मक आवेश के बराबर होता है। इसी प्रकार, संधारित्र C की निचली प्लेट पर ऋणात्मक आवेश1 यह संधारित्र C की ऊपरी प्लेट पर मौजूद धनात्मक आवेश के समान है।2इसलिए प्रत्येक चालक प्लेट पर आवेश की मात्रा समान है, लेकिन उसका चिन्ह भिन्न है, जहाँ संधारित्र C की ऊपरी प्लेट पर आवेश का चिन्ह भिन्न है।1 आवेशित +Q, संधारित्र C की निचली प्लेट1 आवेशित -Q, संधारित्र C की ऊपरी प्लेट2 आवेशित +Q और संधारित्र C की निचली प्लेट2 आवेशित -Q. एक श्रृंखला परिपथ में, संधारित्र C पर विद्युत आवेश की मात्रा1 (Q1) = राशि बिजली का आवेश संधारित्र C पर2 (Q2) = क्यू.
विद्युत विभव के बारे में क्या? एक श्रृंखला परिपथ में, प्रतिस्थापन संधारित्र पर विद्युत विभव प्रत्येक संधारित्र पर विद्युत विभव के बराबर होता है, V = V1 + वी2. विद्युतीय संभाव्यता संधारित्र C पर1 वी है1 = क्यू/सी1संधारित्र C पर विद्युत विभव2 वी है2 = क्यू/सी2 और प्रतिस्थापन संधारित्र पर विद्युत विभव V = Q/C है।
वी = वी1 + वी2
Q/C = Q/C1 + क्यू/सी2
Q/C = Q (1/C1 + 1/सी2)
1/सी = 1/सी1 + 1/सी2
यदि तीन संधारित्र श्रृंखला में जुड़े हों, तो उपरोक्त सूत्र इस प्रकार बदल जाता है:
1/सी = 1/सी1 + 1/सी2 + 1/सी3
यदि चार संधारित्र हैं तो 1/C जोड़ें4इसी प्रकार, यदि पाँच संधारित्र हों, इत्यादि। श्रृंखला में जुड़े संधारित्रों के लिए प्रतिस्थापन संधारित्र की धारिता निर्धारित करने का सूत्र यही है।
मान लीजिए C1 2 और C है2 यदि मान 1 है तो प्रतिस्थापन संधारित्र की धारिता क्या होगी?
1/सी = 1/सी1 + 1/सी2 = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
C/1 = C = 2/3
इस गणना के आधार पर यह निष्कर्ष निकाला गया है कि प्रतिस्थापन संधारित्र की धारिता श्रृंखला में जुड़े प्रत्येक संधारित्र की धारिता से कम है।
समानांतर परिपथ
बाईं ओर दिखाए गए अनुसार जुड़े हुए दो संधारित्रों को समानांतर संधारित्र कहा जाता है। दाईं ओर का चित्र एक समतुल्य संधारित्र को दर्शाता है जिसकी धारिता समानांतर में जुड़े हुए दोनों संधारित्रों के बराबर है।
संधारित्र C की ऊपरी प्लेट1 और सी2 बैटरी के धनात्मक ध्रुव से इस प्रकार जुड़े हुए हैं कि इन दोनों प्लेटों में उच्च विद्युत विभव हो। इस बीच, संधारित्र C की निचली प्लेट1 और सी2 बैटरी के ऋणात्मक ध्रुव से इस प्रकार जुड़े होते हैं कि इन दोनों प्लेटों का विद्युत विभव भी कम होता है। अतः यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि समानांतर क्रम में जुड़े प्रत्येक संधारित्र का विभव अंतर बैटरी के विभव अंतर (V) के बराबर होता है।1 वी =2 = वी).
जब दो समानांतर संधारित्रों को एक बैटरी से जोड़ा जाता है, तो बैटरी का धनात्मक ध्रुव इलेक्ट्रॉनों को ऊपरी प्लेट की ओर आकर्षित करता है, जबकि बैटरी का ऋणात्मक ध्रुव इलेक्ट्रॉनों को निचली प्लेट की ओर प्रतिकर्षित करता है, जिससे इलेक्ट्रॉन ऊपरी प्लेट से निचली प्लेट की ओर स्थानांतरित होते हैं। दोनों ऊपरी प्लेटें इलेक्ट्रॉन खो देती हैं और धनात्मक रूप से आवेशित हो जाती हैं, जबकि दोनों निचली प्लेटें इलेक्ट्रॉन ग्रहण कर लेती हैं और ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाती हैं। इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण तब रुक जाता है जब दोनों चालक प्लेटों के बीच विभवांतर बैटरी के विभवांतर के बराबर हो जाता है।
संधारित्र C की ऊपरी प्लेट1 और संधारित्र C की निचली प्लेट1 समान विद्युत आवेश धारण करते हैं लेकिन विपरीत चिन्हों वाले। इसी प्रकार संधारित्र C की ऊपरी प्लेट।2 और संधारित्र C की निचली प्लेट2 एक संधार C में समान परिमाण का, लेकिन विपरीत चिह्नों वाला विद्युत आवेश संग्रहित होता है। यदि संधार C में संग्रहित विद्युत आवेश1 Q है1 और संधारित्र C में संग्रहित विद्युत आवेश2 Q है2 तो समानांतर क्रम में जुड़े दो संधारित्रों में संग्रहित विद्युत आवेश की मात्रा Q = Q है।1 + क्यू2अतः समानांतर क्रम में जुड़े संधारित्रों पर कुल विद्युत आवेश प्रत्येक संधारित्र पर आवेशों के योग के बराबर होता है।
समानांतर क्रम में जुड़े प्रत्येक संधारित्र पर विद्युत आवेश का परिमाण समीकरण Q का उपयोग करके गणना किया जाता है।1 = सी1 ΔV और Q2 = सी2 प्रतिस्थापन संधारित्र पर विद्युत आवेश का परिमाण ΔV है, जबकि इसे समीकरण Q = C ΔV का उपयोग करके परिकलित किया जाता है, जहाँ Q विद्युत आवेश है, C धारिता है और ΔV विद्युत विभव अंतर है। समीकरण Q = Q1 + क्यू2 Q को प्रतिस्थापित करके पुनः सूत्रीकृत किया गया:
क्यू = क्यू1 + क्यू2
C ΔV = C1 ΔV + C2 Δवी
C ΔV = ΔV (C1 + ग2)
सी = सी1 + ग2
विभवांतर ΔV समान है और इसलिए इसे समीकरण से हटा दिया जाता है।
यदि तीन संधारित्र समानांतर क्रम में जुड़े हों, तो उपरोक्त सूत्र इस प्रकार बदल जाता है:
सी = सी1 + ग2 + ग3
यदि चार संधारित्र हैं तो C जोड़ा जाता है4इसी प्रकार, यदि पाँच संधारित्र हों, इत्यादि। समानांतर क्रम में जुड़े संधारित्रों के प्रतिस्थापन संधारित्र की धारिता निर्धारित करने का सूत्र यही है।
मान लीजिए C1 2 और C है2 यदि मान 1 है तो प्रतिस्थापन संधारित्र की धारिता क्या होगी?
सी = सी1 + ग2 = 2 + 1 = 3
इस गणना के आधार पर यह निष्कर्ष निकाला गया है कि प्रतिस्थापन संधारित्र की धारिता समानांतर क्रम में जुड़े प्रत्येक संधारित्र की धारिता से अधिक है।