ບົດຄວາມກ່ຽວກັບສົມຜົນຂອງວົງຈອນຕົວເກັບປະຈຸ
ຕົວເກັບປະຈຸມີຄວາມຈຸທີ່ແນ່ນອນ. ຖ້າຄວາມຈຸທີ່ຕ້ອງການບໍ່ມີ, ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ກັບຕົວເກັບປະຈຸສອງຕົວຫຼືຫຼາຍກວ່າສອງຕົວເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມຈຸທີ່ຕ້ອງການ. ເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ຕົວເກັບປະຈຸຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ມັນຕ້ອງການຄວາມຮູ້ທີ່ຖືກຕ້ອງກ່ຽວກັບວົງຈອນຕົວເກັບປະຈຸ. 🙂
ກ່ອນຈະຮຽນວິຊາ ກະແສໄຟຟ້າ ວົງຈອນ, ກ່ອນອື່ນໝົດ, ໃຫ້ເຂົ້າໃຈສັນຍາລັກຕໍ່ໄປນີ້. ເສັ້ນຕັ້ງສອງເສັ້ນເທິງສັນຍາລັກຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າເປັນຕົວແທນຂອງຕົວນຳສອງຕົວຢູ່ເທິງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແບບແຜ່ນຂະໜານ. ໃນສັນຍາລັກຂອງແບັດເຕີຣີ, ເສັ້ນຕັ້ງທີ່ຍາວກວ່າເປັນຕົວແທນຂອງສັກຍະພາບສູງ (+) ແລະ ເສັ້ນຕັ້ງທີ່ສັ້ນກວ່າເປັນຕົວແທນຂອງສັກຍະພາບຕ່ຳ (-). ເສັ້ນນອນຂອງທັງສັນຍາລັກຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ ແລະ ສັນຍາລັກຂອງແບັດເຕີຣີເປັນຕົວແທນຂອງສາຍໄຟ.
ວົງຈອນຊຸດ
ຕົວເກັບປະຈຸສອງຕົວທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນດັ່ງຮູບຊ້າຍເອີ້ນວ່າຕົວເກັບປະຈຸທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດ. ຮູບຂວາແມ່ນຕົວເກັບປະຈຸທຽບເທົ່າທີ່ມີຄວາມຈຸທຽບເທົ່າກັບຕົວເກັບປະຈຸສອງຕົວທີ່ຕໍ່ກັນເປັນຊຸດ.
ໃນຕອນທຳອິດ, ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທັງສອງຕົວບໍ່ໄດ້ຖືກສາກໄຟຟ້າ. ຫຼັງຈາກເຊື່ອມຕໍ່ກັບແບັດເຕີຣີແລ້ວ, ແຜ່ນຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C 1 ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຂົ້ວບວກຂອງແບັດເຕີຣີຈະມີປະຈຸບວກ. ເນື່ອງຈາກວ່າເອເລັກຕຣອນເຄື່ອນຍ້າຍອອກຈາກມັນ ແລະ ແຜ່ນລຸ່ມຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C 2 ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຂົ້ວລົບຂອງແບັດເຕີຣີຈະມີປະຈຸລົບເພາະວ່າມັນໄດ້ຮັບເອເລັກຕຣອນ. ເອເລັກຕຣອນທີ່ມີປະຈຸລົບຈະເຄື່ອນຍ້າຍເພາະວ່າພວກມັນຖືກດຶງໂດຍຂົ້ວບວກຂອງແບັດເຕີຣີ, ເຊິ່ງມີປະຈຸບວກ.
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ເອເລັກຕຣອນເຫຼົ່ານີ້ຈະຖືກປະຕິເສດໂດຍຂົ້ວລົບຂອງແບັດເຕີຣີທີ່ມີປະຈຸລົບ, ໄປທາງລຸ່ມຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C2 . ແຜ່ນຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C1 ທີ່ມີປະຈຸບວກ ຈະ ດຶງເອເລັກຕຣອນອອກຈາກດ້ານເທິງຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C2 ເພື່ອ ໃຫ້ເອເລັກຕຣອນເຄື່ອນທີ່ໄປທາງລຸ່ມຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C1 . ດ້ວຍເຫດນີ້, ແຜ່ນຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C1 ຈະ ມີປະຈຸລົບ ແລະ ແຜ່ນຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C2 ຈະ ມີປະຈຸບວກ.
ປະຈຸລົບທີ່ອອກຈາກດ້ານເທິງຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C 1 ແມ່ນເທົ່າກັບປະຈຸລົບທີ່ເຂົ້າໄປໃນດ້ານລຸ່ມຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C 2. ແລະ ແຜ່ນເທິງຕົວເກັບປະຈຸ C 1 ໄດ້ຮັບປະຈຸບວກທີ່ເທົ່າກັບປະຈຸລົບທີ່ອອກຈາກມັນ. ປະຈຸລົບທີ່ຢູ່ເທິງແຜ່ນລຸ່ມຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C 1 ແມ່ນເທົ່າກັບປະຈຸບວກທີ່ຢູ່ເທິງແຜ່ນຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C 2. ດັ່ງນັ້ນແຜ່ນຕົວນຳແຕ່ລະແຜ່ນຈຶ່ງມີປະລິມານປະຈຸເທົ່າກັນແຕ່ເຄື່ອງໝາຍແຕກຕ່າງກັນ, ບ່ອນທີ່ດ້ານເທິງຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C 1 ຖືກປະຈຸ + Q.
ດ້ານລຸ່ມຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ C1 ຖືກສາກໄຟ -Q, ສ່ວນເທິງຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C2 ຖືກສາກໄຟ +Q, ແລະດ້ານລຸ່ມຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C2 ຖືກສາກໄຟ -Q. ໃນວົງຈອນອະນຸກົມ, ປະລິມານປະຈຸໄຟຟ້າໃນຕົວເກັບປະຈຸ C1 (Q1) = ປະລິມານປະຈຸໄຟຟ້າໃນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ C2 (Q2) = ຄ.
ແລ້ວທ່າແຮງໄຟຟ້າລ่ะ? ໃນວົງຈອນອະນຸກົມ, ທ່າແຮງໄຟຟ້າຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທຽບເທົ່າແມ່ນເທົ່າກັບທ່າແຮງໄຟຟ້າຂອງແຕ່ລະຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ, V = V1 + ວ2ທ່າແຮງໄຟຟ້າຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C1 ແມ່ນ V1 = ຄ/ຄ1, ທ່າແຮງໄຟຟ້າຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ C2 ແມ່ນ V2 = ຄ/ຄ2, ແລະ ທ່າແຮງໄຟຟ້າຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແມ່ນ V = Q/C.
V = V 1 + V 2
Q/C = Q/C 1 + Q/C 2
Q/C = Q (1/C 1 + 1/C 2 )
1/C = 1/C 1 + 1/C 2
ຖ້າມີຕົວເກັບປະຈຸສາມຕົວທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດ, ສູດຂ້າງເທິງຈະປ່ຽນເປັນ:
1/C = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3
ຖ້າມີຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າສີ່ຕົວ, ໃຫ້ເພີ່ມ 1/C4 . ເຊັ່ນດຽວກັນ, ຖ້າມີຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຫ້າຕົວ ແລະ ອື່ນໆ. ນີ້ແມ່ນສູດສຳລັບການກຳນົດຄວາມຈຸຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທຽບເທົ່າສຳລັບຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດ.
ສົມມຸດວ່າ C 1 ເປັນ 2 ແລະ C 2 ເປັນ 1 ຫຼັງຈາກນັ້ນຄວາມຈຸຂອງຕົວເກັບປະຈຸທົດແທນແມ່ນ:
1/C = 1/C 1 + 1/C 2 = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
C/1 = C = 2/3
ອີງຕາມການຄິດໄລ່ນີ້, ສະຫຼຸບໄດ້ວ່າຄວາມຈຸຂອງຕົວເກັບປະຈຸທົດແທນມີຂະໜາດນ້ອຍກວ່າຄວາມຈຸຂອງແຕ່ລະຕົວເກັບປະຈຸທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດ.
ວົງຈອນຂະຫນານ
ຕົວເກັບປະຈຸສອງຕົວທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນດັ່ງຮູບຊ້າຍເອີ້ນວ່າຕົວເກັບປະຈຸທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານ. ຮູບຂວາແມ່ນຕົວເກັບປະຈຸທົດແທນທີ່ມີຄວາມຈຸເທົ່າກັບຕົວເກັບປະຈຸສອງຕົວທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານ.
ແຜ່ນຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ C 1 ແລະ C 2 ໄດ້ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຂົ້ວບວກຂອງແບັດເຕີຣີ ເພື່ອໃຫ້ແຜ່ນສອງແຜ່ນນີ້ມີທ່າແຮງໄຟຟ້າສູງ. ໃນຂະນະທີ່ແຜ່ນລຸ່ມຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ C 1 ແລະ C 2 ໄດ້ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຂົ້ວລົບຂອງແບັດເຕີຣີ ເພື່ອໃຫ້ແຜ່ນສອງແຜ່ນນີ້ຍັງມີທ່າແຮງໄຟຟ້າຕ່ຳ. ສະນັ້ນ, ສາມາດສະຫຼຸບໄດ້ວ່າຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແຕ່ລະຕົວທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນທາງດ້ານທ່າແຮງເທົ່າກັບຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງຂອງແບັດເຕີຣີ (V 1 = V 2 = V).
ເມື່ອຕົວເກັບປະຈຸສອງຕົວທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນຖືກເຊື່ອມຕໍ່ກັບແບັດເຕີຣີ, ຂົ້ວບວກຂອງແບັດເຕີຣີຈະດຶງເອເລັກຕຣອນໄປຫາແຜ່ນດ້ານເທິງ. ໃນຂະນະທີ່ຂົ້ວລົບຂອງແບັດເຕີຣີຈະປະຕິເສດເອເລັກຕຣອນເຂົ້າໄປໃນແຜ່ນດ້ານລຸ່ມເພື່ອໃຫ້ເອເລັກຕຣອນເຄື່ອນຍ້າຍຈາກດ້ານເທິງໄປຫາດ້ານລຸ່ມ. ແຜ່ນທັງສອງຈະສູນເສຍເອເລັກຕຣອນເພື່ອໃຫ້ພວກມັນມີປະຈຸບວກ, ແລະແຜ່ນທັງສອງລຸ່ມຈະຮັບເອເລັກຕຣອນເພື່ອໃຫ້ພວກມັນມີປະຈຸລົບ. ການເຄື່ອນທີ່ຂອງເອເລັກຕຣອນຈະຢຸດຫຼັງຈາກແຜ່ນຕົວນຳສອງແຜ່ນມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນທາງດ້ານທ່າແຮງເທົ່າກັບຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງຂອງແບັດເຕີຣີ.
ດ້ານເທິງຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ C1 ແລະດ້ານລຸ່ມຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C1 ເກັບຮັກສາປະຈຸໄຟຟ້າດຽວກັນ, ແຕ່ມີເຄື່ອງໝາຍກົງກັນຂ້າມ. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ຊິ້ນສ່ວນເທິງຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C2 ແລະສ່ວນລຸ່ມຂອງຕົວເກັບປະຈຸ C2 ເກັບຮັກສາປະຈຸໄຟຟ້າດຽວກັນແຕ່ມີເຄື່ອງໝາຍກົງກັນຂ້າມ. ຖ້າປະຈຸໄຟຟ້າຖືກເກັບໄວ້ໃນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ C1 ແມ່ນ Q1 ແລະປະຈຸໄຟຟ້າຖືກເກັບໄວ້ໃນຕົວເກັບປະຈຸ C2 ແມ່ນ Q2, ຫຼັງຈາກນັ້ນປະລິມານຂອງປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ເກັບໄວ້ໃນຕົວເກັບປະຈຸທັງສອງທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານແມ່ນ Q = Q1 + ຖາມ2ດັ່ງນັ້ນປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນຕົວເກັບປະຈຸທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນຈຶ່ງເທົ່າກັບປະລິມານປະຈຸໄຟຟ້າໃນແຕ່ລະຕົວເກັບປະຈຸ.
ປະຈຸໄຟຟ້າໃນແຕ່ລະຕົວເກັບປະຈຸທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນແມ່ນຄິດໄລ່ໂດຍສົມຜົນ Q 1 = C 1 ΔV ແລະ Q 2 = C 2 ΔV ໃນຂະນະທີ່ປະຈຸໄຟຟ້າຂະໜາດໃຫຍ່ໃນຕົວເກັບປະຈຸທົດແທນແມ່ນຄິດໄລ່ໂດຍສົມຜົນ Q = C ΔV. ບ່ອນທີ່ Q ແມ່ນປະຈຸໄຟຟ້າ, C ແມ່ນຄວາມຈຸ ແລະ ΔV ແມ່ນຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງໄຟຟ້າ. ສົມຜົນ Q = Q 1 + Q 2 ແມ່ນຖືກສ້າງຂຶ້ນໃໝ່ໂດຍການທົດແທນ Q:
ຄ = ຄ 1 + ຄ 2
C ΔV = C 1 ΔV + C 2 ΔV
C ΔV = ΔV (C 1 + C 2 )
ຄ = ຄ 1 + ຄ 2
ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ມີທ່າແຮງຂອງ ΔV ແມ່ນເທົ່າກັນ, ສະນັ້ນຈຶ່ງຖືກຕັດອອກຈາກສົມຜົນ.
ຖ້າມີຕົວເກັບປະຈຸສາມຕົວເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນ, ສູດຂ້າງເທິງຈະປ່ຽນເປັນ:
ຄ = ຄ 1 + ຄ 2 + ຄ 3
ຖ້າມີຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າສີ່ຕົວ, C4 ຈະຖືກເພີ່ມເຂົ້າ. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ຖ້າມີຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຫ້າຕົວ ແລະ ອື່ນໆ. ນີ້ແມ່ນສູດສຳລັບການກຳນົດຄວາມຈຸຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທົດແທນສຳລັບຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ແບບຂະໜານ.
ຖ້າ C 1 ເປັນ 2 ແລະ C 2 ເປັນ 1 ແລ້ວຄວາມຈຸຂອງຕົວເກັບປະຈຸທົດແທນແມ່ນ:
ຄ = ຄ 1 + ຄ 2 = 2 + 1 = 3
ອີງຕາມການຄິດໄລ່ນີ້, ສະຫຼຸບໄດ້ວ່າຄວາມຈຸຂອງຕົວເກັບປະຈຸທົດແທນແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າຄວາມຈຸຂອງແຕ່ລະຕົວເກັບປະຈຸທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນ.
