Конденсатордун чынжырынын формуласы

Конденсатордун белгилүү бир сыйымдуулугу бар. Эгерде керектүү сыйымдуулук жок болсо, керектүү сыйымдуулукка жетүү үчүн эки же андан көп конденсаторду туташтырса болот. Конденсаторлорду туура туташтыруу үчүн, конденсатор схемаларын терең түшүнүү зарыл.

Конденсатордун чынжырларын изилдөөдөн мурун, алгач символдорду түшүнүңүз. Конденсатордун схемасынын формуласы 1Төмөнкү. Конденсатордун символундагы эки тик сызык параллель пластиналуу конденсатордогу эки өткөргүчтү билдирет. Батареянын символунда узунураак тик сызык жогорку потенциалды (+), ал эми кыскараак тик сызык төмөнкү потенциалды (-) билдирет. Конденсатордун жана батареянын символдорундагы горизонталдуу сызыктар зымдарды билдирет.

Сериялык схема

Конденсатордун схемасынын формуласы 2Сол жактагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй, туташтырылган эки конденсатор удаалаш туташтырылган конденсаторлор деп аталат. Оң жактагы сүрөттө удаалаш туташтырылган эки конденсаторго барабар сыйымдуулуктагы алмаштыруучу конденсатор көрсөтүлгөн.

Башында эки конденсатор тең электрдик заряддалган эмес. Батареяга туташтырылгандан кийин, батареянын оң уюлуна туташкан C1 конденсаторунун үстүнкү пластинасы оң заряддалат, анткени андан электрондор чыгат, ал эми батареянын терс уюлуна туташкан C2 конденсаторунун астыңкы пластинасы электрондорду кабыл алгандыктан терс заряддалат. Терс заряддалган электрондор оң заряддалган батареянын оң уюлу тарабынан тартылгандыктан кыймылдайт. Андан кийин, бул электрондор C2 конденсаторунун астыңкы пластинасына терс заряддалган батареянын терс уюлу тарабынан түртүлөт . Оң заряддалган C1 конденсаторунун үстүнкү пластинасы C2 конденсаторунун үстүнкү пластинасынан электрондорду тартат, ошондуктан электрондор C1 конденсаторунун астыңкы пластинасына карай жылат . Натыйжада, C1 конденсаторунун астыңкы пластинасы терс заряддалат , ал эми C2 конденсаторунун үстүнкү пластинасы оң заряддалат.

C 1 конденсаторунун үстүнкү пластинасынан чыккан терс заряд C 2 конденсаторунун астыңкы пластинасына кирген терс заряд менен бирдей жана C 1 конденсаторунун үстүнкү пластинасы андан чыккан терс заряд менен бирдей оң заряд алат. Ошо сыяктуу эле, C 1 конденсаторунун астыңкы пластинасындагы терс заряд C 2 конденсаторунун үстүнкү пластинасындагы оң заряд менен бирдей. Ошентип, ар бир өткөргүч пластинасынын зарядынын көлөмү бирдей, бирок белгиси ар башка, мында C 1 конденсаторунун үстүнкү пластинасынын заряды +Q, C 1 конденсаторунун астыңкы пластинасынын заряды -Q , C 2 конденсаторунун үстүнкү пластинасынын заряды +Q жана C 2 конденсаторунун астыңкы пластинасынын заряды -Q. Удаалаш туташтырууда C 1 конденсаторундагы электр зарядынын көлөмү (Q 1 ) = C 2 конденсаторундагы (Q 2 ) электр зарядынын көлөмү = Q.

Электрдик потенциал жөнүндө эмне айтууга болот? Удаалаш туташтырууда алмаштыруучу конденсатордун электрдик потенциалы ар бир конденсатордун электрдик потенциалына барабар, V = V1 + V2. Электрдик потенциал C конденсаторунда1 бул V1 = С/К1, C конденсаторундагы электрдик потенциал2 бул V2 = С/К2 ал эми алмаштыруучу конденсатордун электрдик потенциалы V = Q/C.
V = V1 + V2
С/К = С/К1 + С/К2
Q/C = Q (1/C1 + 1/C2)
1/C = 1/C1 + 1/C2
Эгерде үч конденсатор удаалаш туташтырылган болсо, жогорудагы формула төмөнкүдөй өзгөрөт:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
Эгерде төрт конденсатор болсо, анда 1/C кошуңуз4Ошо сыяктуу эле, эгерде беш конденсатор болсо жана башкалар. Бул удаалаш туташтырылган конденсаторлор үчүн алмаштыруучу конденсатордун сыйымдуулугун аныктоо формуласы.

Мисалы, C1 2 жана C болуп саналат2 1 болсо, анда алмаштыруучу конденсатордун сыйымдуулугу төмөнкүдөй болот:
1/C = 1/C1 + 1/C2 = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
C/1 = C = 2/3
Бул эсептөөнүн негизинде алмаштыруучу конденсатордун сыйымдуулугу удаалаш туташтырылган ар бир конденсатордун сыйымдуулугунан кичине деген тыянак чыгарылат.

Параллель схема

Конденсатордун схемасынын формуласы 3Сол жактагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй туташтырылган эки конденсатор параллель конденсаторлор деп аталат. Оң жактагы сүрөттө параллель туташтырылган эки конденсаторго барабар сыйымдуулуктагы эквиваленттүү конденсатор көрсөтүлгөн.

C1 жана C2 конденсаторлорунун үстүнкү пластиналары батареянын оң терминалына туташтырылган, ошондуктан алардын электрдик потенциалы жогору. Ошол эле учурда, C1 жана C2 конденсаторлорунун астыңкы пластиналары батареянын терс терминалына туташтырылган , ошондуктан алардын электрдик потенциалы да төмөн. Демек, параллель туташтырылган ар бир конденсатордун потенциалдар айырмасы батареянын потенциалдар айырмасына барабар деген тыянак чыгарууга болот (V1 = V2 = V).

Эки параллель конденсатор батареяга туташтырылганда, батареянын оң уюлу электрондорду үстүнкү пластинага тартат, ал эми батареянын терс уюлу электрондорду астыңкы пластинага түртүп, электрондордун үстүнкү пластинадан астыңкы пластинага жылышына алып келет. Үстүнкү эки пластина электрондорду жоготуп, оң зарядга айланат, ал эми астыңкы эки пластина электрондорду алып, терс зарядга айланат. Эки өткөргүч пластинанын ортосундагы потенциалдар айырмасы батареянын потенциалдар айырмасына барабар болгондо, электрондордун өткөрүлүшү токтойт.

C1 конденсаторунун үстүнкү пластинасы жана C1 конденсаторунун астыңкы пластинасы бирдей электр зарядын сактайт, бирок карама-каршы белгилери бар. Ошо сыяктуу эле, C2 конденсаторунун үстүнкү пластинасы жана C2 конденсаторунун астыңкы пластинасы бирдей электр зарядын сактайт, бирок карама-каршы белгилери бар. Эгерде C1 конденсаторунда сакталган электр заряды Q1 жана C2 конденсаторунда сакталган электр заряды Q2 болсо, анда параллель туташтырылган эки конденсатордо тең сакталган жалпы электр заряды Q = Q1 + Q2 болот . Демек , параллель туташтырылган конденсаторлордогу жалпы электр заряды ар бир конденсатордогу заряддардын суммасына барабар.

Параллель туташтырылган ар бир конденсатордогу электр зарядынын чоңдугу Q теңдемесинин жардамы менен эсептелет.1 = C1 ΔV жана Q2 = C2 ΔV, ал эми алмаштыруучу конденсатордогу электр зарядынын чоңдугу Q = C ΔV теңдемесинин жардамы менен эсептелет, мында Q - электр заряды, C - сыйымдуулук жана ΔV - электрдик потенциалдардын айырмасы. Q = Q теңдемеси1 + С2 Q менен алмаштыруу менен кайра түзүлгөн:
С = С1 + С2
C ΔV = C1 ΔV + C2 ΔV
C ΔV = ΔV (C1 +C2)
C = C1 +C2
Потенциалдар айырмасы ΔV бирдей жана ошондуктан теңдемеден алынып салынат.
Эгерде үч конденсатор параллель туташтырылган болсо, жогорудагы формула төмөнкүдөй өзгөрөт:
C = C1 +C2 +C3
Эгерде төрт конденсатор болсо, анда C кошулат4Ошо сыяктуу эле, эгерде беш конденсатор болсо жана башкалар. Бул параллель туташтырылган конденсаторлор үчүн алмаштыруучу конденсатордун сыйымдуулугун аныктоо формуласы.

Мисалы, C1 2 жана C болуп саналат2 1 болсо, анда алмаштыруучу конденсатордун сыйымдуулугу төмөнкүдөй болот:
C = C1 +C2 = 2 + 1 = 3
Бул эсептөөнүн негизинде алмаштыруучу конденсатордун сыйымдуулугу параллель туташтырылган ар бир конденсатордун сыйымдуулугунан чоң деген тыянак чыгарылат.

 

 

Комментарий калтырыңыз