ວົງຈອນຕົວເກັບປະຈຸແບບອະນຸກົມ ແລະ ຂະໜານ - ບັນຫາ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ
1. ປະຈຸໄຟຟ້າ ທັງໝົດ ໃນ ວົງຈອນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ ຂ້າງລຸ່ມນີ້ ແມ່ນເທົ່າໃດ (1 μF = 10 -6 F)
ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
ຕົວເກັບປະຈຸ 1 (C1) = 3 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ 2 (C2 ) = 3 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ 3 (C3 ) = 3 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ 4 (C4 ) = 2 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ 5 (C5 ) = 3 μF
ແຮງດັນ (V) = 3 ໂວນ
ຕ້ອງການ: ປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນວົງຈອນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ (Q)
ວິທີແກ້ໄຂ:
ຕົວເກັບປະຈຸທຽບເທົ່າ
ຕົວເກັບປະຈຸ C 1 , C 2 ແລະ C 3 ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ເປັນຊຸດ. ຕົວເກັບປະຈຸທຽບເທົ່າ:
1/C 123 = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3 = 1/3 + 1/3 + 1/3 = 3/3
C 123 = 3/3 = 1 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ C 123 ແລະ C 4 ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານ . ຕົວເກັບປະຈຸທຽບເທົ່າ:
C 1234 = C 123 + C 4 = 1 + 2 = 3 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ C 1234 ແລະ C 5 ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ເປັນຊຸດ. ຕົວເກັບປະຈຸທຽບເທົ່າ:
1/C = 1/C 1234 + 1/C 5 = 1/3 + 1/3 = 2/3
C = 3/2 μF
C = 3/2 x 10 -6 F
ຄ່າທຳນຽມທັງໝົດ:
ປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທຽບເທົ່າ = ປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນວົງຈອນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ:
Q = VC = (3 ໂວນ)(3/2 x 10 -6 ຟາຣາດ) = 9/2 x 10 -6 ຄູລອມ
Q = 9/2 ໄມໂຄຣຄູລອມ = 9/2 ໄມໂຄຣຊອສ
Q = 4.5 μC
2. ຖ້າ C 1 = C 2 = 2 μF, C 3 = C 4 = 1 μF ແລະ C 5 = 4 μF, ໃຫ້ກຳນົດປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນວົງຈອນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້ (1 μF = 10 -6 F)
ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
ຕົວເກັບປະຈຸ 1 (C1 ) = 2 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ 2 (C2 ) = 2 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ 3 (C3) = 1 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ 4 (C4 ) = 1 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ 5 (C5 ) = 4 μF
ແຮງດັນ (V) = 1.5 ໂວນ
ຕ້ອງການ: ປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນວົງຈອນ (Q)
ວິທີແກ້ໄຂ:
ຕົວເກັບປະຈຸທຽບເທົ່າ:
ຕົວເກັບປະຈຸ C 3 ແລະ C 4 ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານ. ຕົວເກັບປະຈຸທຽບເທົ່າ:
C 34 = C 3 + C 4 = 1 + 1 = 2 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ C 5 , C 1 , C 2 ແລະ C 34 ໄດ້ເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດ. ຕົວເກັບປະຈຸທຽບເທົ່າ:
1/C = 1/C 5 + 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 34
1/C = 1/4 + 1/2 + 1/2 + 1/2
1/C = 1/4 + 2/4 + 2/4 + 2/4
1/C = 7/4
C = 4/7 μF
C = 4/7 x 10 -6 F
ຄ່າທຳນຽມທັງໝົດ:
ປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທຽບເທົ່າ = ປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນວົງຈອນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ:
Q = VC = (1.5 ໂວນ)(4/7 x 10 -6 ຟາຣາດ) = 6/7 x 10 -6 ຄູລອມ
Q = 6/7 ໄມໂຄຣຄູລອມ
Q = 6/7 μC
3. ກຳນົດປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນວົງຈອນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້.
ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
ຕົວເກັບປະຈຸ 1 (C1) = 3 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ 2 (C2 ) = 3 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ 3 (C3 ) = 4 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ 4 (C4 ) = 4 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ 5 (C5 ) = 8 μF
ແຮງດັນ (V) = 10 ໂວນ
ຕ້ອງການ: ປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນວົງຈອນ (Q)
ວິທີແກ້ໄຂ:
ຕົວເກັບປະຈຸທຽບເທົ່າ:
ຕົວເກັບປະຈຸ C 1 ແລະ C 2 ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານ. ຕົວເກັບປະຈຸທຽບເທົ່າ:
C 12 = C 1 + C 2 = 3 + 3 = 6 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ C 3 ແລະ C 4 ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ເປັນຊຸດ. ຕົວເກັບປະຈຸທຽບເທົ່າ:
1/C 34 = 1/C 3 + 1/C 4 = 1/4 + 1/4 = 2/4
C 34 = 4/2 = 2 μF
ຕົວເກັບປະຈຸ C 12 , ຕົວເກັບປະຈຸ C 34 ແລະ ຕົວເກັບປະຈຸ C 5 ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບຂະໜານ. ຕົວເກັບປະຈຸທຽບເທົ່າ:
C = C 12 + C 34 + C 5 = 6 + 2 + 8 = 16 μF = 16 x 10 -6 ຟາຣັດ
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໄຟຟ້າທັງໝົດ:
ປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທຽບເທົ່າ = ປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນວົງຈອນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ:
Q = VC = (10 ໂວນ)(16 x 10 -6 ຟາຣາດ) = 160 x 10 -6 ຄູລອມ
Q = 160 ໄມໂຄຣຄູລອມ = 160 μC
20 ຄຳຖາມ ແລະ ຄຳຕອບທາງດ້ານແນວຄິດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບວົງຈອນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແບບອະນຸກົມ ແລະ ຂະໜານ:
1. ຄຳຖາມ: ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າເຊື່ອມຕໍ່ກັນແນວໃດໃນການຕັ້ງຄ່າແບບຊຸດ?
ຄຳຕອບ: ໃນການຕັ້ງຄ່າແບບອະນຸກົມ, ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຈະເຊື່ອມຕໍ່ກັນຕັ້ງແຕ່ຕົ້ນຈົນຈົບ, ສະນັ້ນກະແສໄຟຟ້າດຽວກັນຈະໄຫຼຜ່ານຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດ.
2. ຄຳຖາມ: ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າເຊື່ອມຕໍ່ກັນແນວໃດໃນການຕັ້ງຄ່າແບບຂະໜານ?
ຄຳຕອບ: ໃນການຕັ້ງຄ່າແບບຂະໜານ, ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຈະເຊື່ອມຕໍ່ກັນຜ່ານຈຸດຮ່ວມ ຫຼື ຈຸດຕໍ່, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າທີ່ແຕກຕ່າງກັນຜ່ານແຕ່ລະຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ ແຕ່ຮັກສາແຮງດັນດຽວກັນໃນທົ່ວພວກມັນ.
3. ຄຳຖາມ: ທ່ານຄິດໄລ່ຄວາມຈຸທຽບເທົ່າສຳລັບຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າໃນຊຸດໄດ້ແນວໃດ?
ຄຳຕອບ: ຄ່າຄວາມຈຸທຽບເທົ່າໃນການເຊື່ອມຕໍ່ແບບອະນຸກົມແມ່ນຜົນບວກຂອງຄ່າຄວາມຈຸແຕ່ລະອັນທີ່ຕອບແທນກັນ: 1/Cₑq = 1/C₁ + 1/C₂ + … + 1/Cₙ.
4. ຄຳຖາມ: ທ່ານຄິດໄລ່ຄວາມຈຸທຽບເທົ່າສຳລັບຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າໃນຂະໜານໄດ້ແນວໃດ?
ຄຳຕອບ: ຄວາມຈຸທຽບເທົ່າໃນການເຊື່ອມຕໍ່ແບບຂະໜານແມ່ນຜົນບວກຂອງຄວາມຈຸສ່ວນບຸກຄົນ: Cₑq = C₁ + C₂ + … + Cₙ.
5. ຄຳຖາມ: ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນກັບຄວາມຈຸທັງໝົດເມື່ອເພີ່ມຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າເຂົ້າໃນຊຸດ?
ຄຳຕອບ: ການເພີ່ມຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຕາມອະນຸກົມຈະຫຼຸດຄວາມຈຸທັງໝົດ ຫຼື ຄວາມຈຸທຽບເທົ່າລົງ.
6. ຄຳຖາມ: ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນກັບຄວາມຈຸທັງໝົດເມື່ອເພີ່ມຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າໃນຂະໜານ?
ຄຳຕອບ: ການເພີ່ມຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າໃນຂະໜານຈະເພີ່ມຄວາມຈຸທັງໝົດ ຫຼື ຄວາມຈຸທຽບເທົ່າ.
7. ຄຳຖາມ: ປະຈຸໄຟຟ້າຖືກເກັບໄວ້ໃນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດແນວໃດ?
ຄຳຕອບ: ປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ເກັບໄວ້ໃນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແຕ່ລະຕົວໃນການເຊື່ອມຕໍ່ແບບອະນຸກົມແມ່ນຄືກັນເພາະວ່າກະແສໄຟຟ້າດຽວກັນໄຫຼຜ່ານທຸກໆຕົວ.
8. ຄໍາຖາມ: ແຮງດັນໄຟຟ້າຖືກແຈກຢາຍໃນທົ່ວຕົວເກັບປະຈຸທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດແນວໃດ?
ຄຳຕອບ: ແຮງດັນທັງໝົດຖືກແບ່ງອອກໃນບັນດາຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຕາມອະນຸກົມ, ແລະ ແຮງດັນໃນທົ່ວແຕ່ລະຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແມ່ນສັດສ່ວນກົງກັນຂ້າມກັບຄວາມຈຸຂອງມັນ.
9. ຄຳຖາມ: ພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ໃນຊຸດ ຫຼື ການລວມຕົວຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແບບຂະໜານ ປຽບທຽບກັບພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ໃນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແຕ່ລະຕົວແນວໃດ?
ຄຳຕອບ: ພະລັງງານທັງໝົດທີ່ເກັບໄວ້ໃນການລວມກັນຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແມ່ນຜົນລວມຂອງພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ໃນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແຕ່ລະຕົວ, ໂດຍບໍ່ຄຳນຶງເຖິງວ່າພວກມັນຈະຢູ່ໃນຊຸດ ຫຼື ຂະໜານ.
10. ຄຳຖາມ: ແຮງດັນໄຟຟ້າແຕກຫັກຂອງການລວມຕົວຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແບບຊຸດປຽບທຽບກັບຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແຕ່ລະຕົວແນວໃດ?
ຄຳຕອບ: ໃນການລວມຕົວອະນຸກົມ, ແຮງດັນໄຟຟ້າແຕກຫັກໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຖືກກຳນົດໂດຍຕົວເກັບປະຈຸທີ່ມີແຮງດັນໄຟຟ້າແຕກຫັກຕໍ່າສຸດ.
11. ຄຳຖາມ: ຄວາມສຳຄັນຂອງການໃຊ້ຕົວເກັບປະຈຸທີ່ມີລະດັບແຮງດັນດຽວກັນໃນການຕັ້ງຄ່າຂະໜານແມ່ນຫຍັງ?
ຄຳຕອບ: ການໃຊ້ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ມີລະດັບແຮງດັນດຽວກັນໃນຂະໜານຮັບປະກັນວ່າຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແຕ່ລະຕົວສາມາດຮັບມືກັບແຮງດັນທົ່ວໄປໃນທົ່ວພວກມັນໄດ້, ປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍ ຫຼື ຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນ.
12. ຄຳຖາມ: ເປັນຫຍັງທ່ານອາດຈະໃຊ້ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຕໍ່ອະນຸກົມ?
ຄຳຕອບ: ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ຕໍ່ອະນຸກົມສາມາດໃຊ້ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມຈຸທຽບເທົ່າຕ່ຳກວ່າ ຫຼື ເພື່ອເພີ່ມແຮງດັນໄຟຟ້າແຕກຫັກໂດຍລວມຂອງການລວມຕົວ.
13. ຄຳຖາມ: ເປັນຫຍັງທ່ານອາດຈະໃຊ້ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າໃນຂະໜານ?
ຄຳຕອບ: ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແບບຂະໜານສາມາດໃຊ້ເພື່ອເພີ່ມຄວາມຈຸທັງໝົດ ຫຼື ເພື່ອແຈກຢາຍການເກັບຮັກສາປະຈຸໃນທົ່ວຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຫຼາຍໆຕົວ ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການຄວາມຈຸປະຈຸສູງ.
14. ຄຳຖາມ: ພະລັງງານທັງໝົດທີ່ເກັບໄວ້ໃນການລວມຕົວຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແບບຂະໜານສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ແນວໃດ?
ຄຳຕອບ: ພະລັງງານທັງໝົດສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ເປັນ ½ Cₑq V², ໂດຍທີ່ Cₑq ແມ່ນຄວາມຈຸຂະໜານທີ່ທຽບເທົ່າ, ແລະ V ແມ່ນແຮງດັນໄຟຟ້າຮ່ວມ.
15. ຄຳຖາມ: ຜົນກະທົບຂອງການມີຄວາມຈຸທີ່ບໍ່ເທົ່າກັນໃນການເຊື່ອມຕໍ່ແບບອະນຸກົມແມ່ນຫຍັງ?
ຄຳຕອບ: ໃນການເຊື່ອມຕໍ່ແບບອະນຸກົມທີ່ມີຄວາມຈຸທີ່ບໍ່ເທົ່າກັນ, ການແຈກຢາຍແຮງດັນຈະແຕກຕ່າງກັນ, ໂດຍຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຂະໜາດນ້ອຍກວ່າຈະມີແຮງດັນຫຼຸດລົງຫຼາຍກວ່າ.
16. ຄຳຖາມ: ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າໃນຊຸດ ແລະ ຂະໜານສາມາດນຳໃຊ້ໃນວົງຈອນການປັບໄດ້ແນວໃດ?
ຄຳຕອບ: ການຕັ້ງຄ່າແບບອະນຸກົມ ແລະ ຂະໜານຂອງຕົວເກັບປະຈຸສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອບັນລຸຄວາມຖີ່ສະທ້ອນສະເພາະ ຫຼື ການປ່ຽນໄລຍະໃນວົງຈອນການປັບແຕ່ງ, ເຊັ່ນໃນວິທະຍຸ ຫຼື ການປະມວນຜົນສັນຍານ.
17. ຄຳຖາມ: ສິ່ງໃດອາດຈະເກີດຂຶ້ນກັບຄວາມຈຸທຽບເທົ່າຂອງການປະສົມປະສານຂະໜານຖ້າຕົວເກັບປະຈຸໜຶ່ງລົ້ມເຫຼວຍ້ອນການລັດວົງຈອນ?
ຄຳຕອບ: ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ລັດວົງຈອນໃນຂະໜານຈະຖືກຖອດອອກຈາກວົງຈອນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຈຸທຽບເທົ່າ.
18. ຄຳຖາມ: ສິ່ງໃດອາດຈະເກີດຂຶ້ນກັບຄວາມຈຸທຽບເທົ່າຂອງການລວມຕົວອະນຸກົມຖ້າຕົວເກັບປະຈຸໜຶ່ງລົ້ມເຫຼວໃນວົງຈອນເປີດ?
ຄຳຕອບ: ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແບບວົງຈອນເປີດທີ່ຕໍ່ກັນເປັນຊຸດຈະຕັດກະແສໄຟຟ້າ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມຈຸທຽບເທົ່າເປັນສູນ.
19. ຄຳຖາມ: ການລວມຕົວຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແບບອະນຸກົມ ແລະ ຂະໜານ ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຕ້ານທານໃນວົງຈອນ AC ແນວໃດ?
ຄຳຕອບ: ການລວມຕົວແບບອະນຸກົມເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານ, ໃນຂະນະທີ່ການລວມຕົວແບບຂະໜານຫຼຸດຄວາມຕ້ານທານລົງ. ພຶດຕິກຳນີ້ສາມາດໃຊ້ເພື່ອກັ່ນຕອງ ຫຼື ຜ່ານຄວາມຖີ່ສະເພາະໃນວົງຈອນ AC.
20. ຄຳຖາມ: ທ່ານສາມາດປະສົມການຕັ້ງຄ່າແບບອະນຸກົມ ແລະ ແບບຂະໜານໃນວົງຈອນດຽວກັນໄດ້ບໍ?
ຄຳຕອບ: ແມ່ນແລ້ວ, ການຕັ້ງຄ່າແບບອະນຸກົມ ແລະ ຂະໜານສາມາດປະສົມກັນພາຍໃນວົງຈອນດຽວກັນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄ່າຄວາມຈຸ ແລະ ຄຸນລັກສະນະທີ່ຕ້ອງການ. ການວິເຄາະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການນຳໃຊ້ກົດລະບຽບສຳລັບທັງການປະສົມປະສານແບບອະນຸກົມ ແລະ ຂະໜານ.
ການເຂົ້າໃຈຄຸນສົມບັດ ແລະ ພຶດຕິກຳຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າໃນການຕັ້ງຄ່າແບບອະນຸກົມ ແລະ ຂະໜານແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການອອກແບບ ແລະ ການວິເຄາະວົງຈອນເອເລັກໂຕຣນິກ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດປັບແຕ່ງວົງຈອນໃຫ້ເໝາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການ ແລະ ໜ້າທີ່ສະເພາະ.
