Grein um jöfnu þéttirásar
Þétti hefur ákveðna rýmd. Ef nauðsynleg rýmd er ekki tiltæk er hægt að tengja hann við tvo eða fleiri þétta til að fá nauðsynlega rýmd. Til að tengja þéttinn rétt þarf rétta þekkingu á þéttarásnum. 🙂
Áður en nám er stundað þétti Í rafrásinni skaltu fyrst skilja eftirfarandi tákn. Tvær lóðréttar línur á þéttitákninu tákna tvo leiðara á samsíða plötuþéttum. Í rafhlöðutákninu táknar lengri lóðrétt lína háa spennu (+) og styttri lóðrétt lína táknar lága spennu (-). Lárétta línan á bæði þéttitákninu og rafhlöðutákninu táknar snúruna.
Raðrás
Tveir þéttar sem eru tengdir saman eins og sýnt er á myndinni til vinstri eru kallaðir þéttar sem eru tengdir í röð. Myndin til hægri sýnir jafngildan þétta sem hefur rýmd sem jafngildir rýmd raðþéttanna tveggja.
Í fyrstu voru þéttarnir tveir ekki rafhlaðnir. Eftir að þeir hafa verið tengdir við rafhlöðuna verður plata þéttisins C1 , sem er tengd við jákvæða pól rafhlöðunnar, jákvætt hlaðin. Vegna þess að rafeindirnar fara út úr henni verður botnplata þéttisins C2, sem er tengd við neikvæða pól rafhlöðunnar, neikvætt hlaðin vegna þess að hún tekur við rafeindum. Neikvætt hlaðnar rafeindir hreyfast vegna þess að þær eru dregnar að jákvæða pól rafhlöðunnar, sem er jákvætt hlaðin.
Síðan eru þessar rafeindir hafnað af neikvæða hleðslunni á neikvæða pól rafhlöðunnar, í átt að botni þéttisins C2 . Plata jákvætt hlaðna þéttisins C1 dregur rafeindirnar frá efri hluta þéttisins C2 þannig að rafeindirnar færast í átt að botni þéttisins C1 . Fyrir vikið verður plata þéttisins C1 neikvætt hlaðin og plata þéttisins C2 verður jákvætt hlaðin.
Neikvæða hleðslan sem kemur út úr efri hluta þéttisins C1 er jafn mikil og neikvæða hleðslan sem kemur inn í neðri hluta þéttisins C2 . Og platan á þéttinum C1 fær jákvæða hleðslu sem er jöfn neikvæða hleðslunni sem kemur út úr henni. Neikvæða hleðslan á neðri plötu þéttisins C1 er jöfn jákvæðu hleðslunni á plötu þéttisins C2 . Þannig að hvor leiðaraplata hefur sömu hleðslu en formerkið er mismunandi, þar sem efri hluti þéttisins C1 er hlaðinn + Q.
Neðsti hluti þéttisins C1 er hlaðið -Q, efst á þéttinum C2 er hlaðið +Q, og botn þéttisins C2 er hlaðið -Q. Í raðtengingu er magn rafhleðslunnar á þéttinum C1 (Q1) = magn rafhleðslu á þétti C2 (Q2) = Q.
Hvað með rafspennuna? Í raðtengingu er rafspenna samsvarandi þéttis jafn rafspennu hvers þéttis, V = V1 +V2Rafspenna þéttis C1 er V1 = Q/C1, rafspenna þéttisins C2 er V2 = Q/C2, og rafspenna þéttisins er V = Q/C.
V = V1 + V2
Q/C = Q/C 1 + Q/C 2
Q/C = Q (1/C1 + 1/ C2 )
1/C = 1/C1 + 1/ C2
Ef þrír þéttar eru tengdir í röð, breytist formúlan hér að ofan í:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/ C3
Ef það eru fjórir þéttar er 1/C4 bætt við. Eins ef það eru fimm þéttar og svo framvegis. Þetta er formúlan til að ákvarða rýmd samsvarandi þéttis fyrir þétta sem eru tengdir í röð.
Segjum sem svo að C1 sé 2 og C2 sé 1, þá er rýmd nýs þéttisins:
1/C = 1/C 1 + 1/C 2 = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
C/1 = C = 2/3
Byggt á þessum útreikningi er niðurstaðan sú að rýmd varaþéttisins er minni en rýmd hvers þéttis sem er tengdur í röð.
Samsíða hringrás
Tveir þéttar sem eru tengdir eins og á myndinni til vinstri eru kallaðir þéttar sem eru tengdir samsíða. Myndin til hægri er varaþéttinn sem hefur rýmd sem er jöfn rýmd þéttanna tveggja sem eru tengdir samsíða.
Plöturnar á þéttunum C1 og C2 eru tengdar við jákvæða pól rafhlöðunnar þannig að þessar tvær plötur hafa mikla rafspennu. Á meðan eru neðri plöturnar á þéttunum C1 og C2 tengdar við neikvæða pól rafhlöðunnar þannig að þessar tvær plötur hafa einnig litla rafspennu. Því má álykta að hver þétti sem er tengdur samsíða hefur spennumun sem jafngildir spennumun rafhlöðunnar (V1 = V2 = V).
Þegar tveir þéttar, sem eru tengdir samsíða, eru tengdir við rafhlöðuna, dregur jákvæði pól rafhlöðunnar rafeindirnar að efri plötunni. Á meðan hafnar neikvæði pól rafhlöðunnar rafeindunum í neðri plötuna þannig að rafeindirnar færast ofan frá og niður. Plöturnar tvær missa rafeindir og verða jákvætt hlaðnar, og neðri plöturnar tvær taka við rafeindum og verða neikvætt hlaðnar. Hreyfing rafeindanna stöðvast eftir að spennumunurinn á leiðarplötunum tveimur er jafn spennumunurinn á rafhlöðunni.
Efst á þéttinum C1 og botn þéttisins C1 geymir sömu rafhleðslu en hefur gagnstætt formerki. Á sama hátt er efsti hluti þéttisins C2 og neðri hluti þéttisins C2 Geyma sömu rafhleðsluna en hafa gagnstæð formerki. Ef rafhleðslan er geymd í þétti C1 er Q1 og rafhleðslan er geymd í þétti C2 er 2. ársfjórðungur, þá er magn rafhleðslunnar sem er geymt í báðum þéttunum sem tengdir eru samsíða Q = Q1 +Q2Þannig að heildarrafhleðslan á þéttunum sem eru tengdir samsíða er jöfn hleðslunni á hverjum þétti.
Rafhleðslan í hverjum þétti sem tengdur er samsíða er reiknuð með jöfnunni Q1 = C1 ΔV og Q2 = C2 ΔV , en stóra rafhleðslan á varaþéttinum er reiknuð með jöfnunni Q = CΔV. Þar sem Q er rafhleðslan, C er rafrýmd og ΔV er spennumunur. Jafnan Q = Q1 + Q2 er endurorðuð með staðgengilnum Q:
Q = Q1 + Q2
CΔV = C1ΔV + C2ΔV
C ΔV = ΔV ( C1 + C2 )
C = C1 + C2
Spennumunurinn ΔV er jafn, því er hann fjarlægður úr jöfnunni.
Ef þrír rafþéttar eru tengdir samsíða breytist formúlan hér að ofan í:
C = C1 + C2 + C3
Ef það eru fjórir þéttar er C4 bætt við. Eins ef það eru fimm þéttar og svo framvegis. Þetta er formúlan til að ákvarða rýmd varaþétta fyrir þétta sem eru tengdir samsíða.
Ef C1 er 2 og C2 er 1 þá er rýmd nýs rýmdar:
C = C1 + C2 = 2 + 1 = 3
Byggt á þessum útreikningi er niðurstaðan sú að rýmd nýs þéttisins er meiri en rýmd hvers þéttis sem tengdur er samsíða.
