Конденсатор нь тодорхой багтаамжтай байдаг. Хэрэв шаардлагатай багтаамж байхгүй бол шаардлагатай багтаамжийг бий болгохын тулд хоёр буюу түүнээс дээш конденсаторыг холбож болно. Конденсаторыг зөв холбохын тулд конденсаторын хэлхээг сайтар ойлгох нь чухал юм.
Конденсаторын хэлхээг судлахаасаа өмнө эхлээд тэмдэглэгээг ойлгох хэрэгтэй.
Дараах нь. Конденсаторын тэмдэг дэх хоёр босоо шугам нь параллель хавтантай конденсаторын хоёр дамжуулагчийг илэрхийлнэ. Батерейны тэмдэг дэх урт босоо шугам нь өндөр потенциал (+)-ийг, богино босоо шугам нь бага потенциал (-)-ийг илэрхийлнэ. Конденсатор болон батерейны тэмдэг дэх хэвтээ шугамууд нь утсыг илэрхийлнэ.
Цуврал хэлхээ
Зүүн талд үзүүлсэн шиг холбогдсон хоёр конденсаторыг цуваа холбогдсон конденсатор гэж нэрлэдэг. Баруун талын зурагт цуваа холбогдсон хоёр конденсатортой тэнцүү багтаамжтай орлуулагч конденсаторыг харуулж байна.
Эхэндээ хоёр конденсатор хоёулаа цэнэггүй байна. Батерейтай холбогдсоны дараа C конденсаторын дээд хавтан1 Батерейны эерэг туйлтай холбогдсон нь эерэг цэнэгтэй болдог, учир нь электронууд түүнээс гарч, конденсатор C-ийн доод хавтан2 Батерейны сөрөг терминалд холбогдсон конденсатор нь хүлээн авсан электронуудын улмаас сөрөг цэнэгтэй болдог. Сөрөг цэнэгтэй электронууд нь батерейны эерэг цэнэгтэй эерэг терминалд татагддаг тул хөдөлдөг. Дараа нь эдгээр электронууд батерейны сөрөг цэнэгтэй сөрөг терминалаар конденсатор С-ийн доод хавтан руу түлхэгддэг.2Конденсатор C-ийн дээд хавтан1 Эерэг цэнэгтэй хавтан нь конденсатор C-ийн дээд хавтангаас электронуудыг татдаг.2 ингэснээр электронууд C конденсаторын доод хавтан руу шилжинэ1Үүний үр дүнд конденсатор C-ийн доод хавтан1 сөрөг цэнэгтэй болж, конденсатор C-ийн дээд хавтан2 эерэг цэнэгтэй болно.
C конденсаторын дээд хавтангаас гарч буй сөрөг цэнэг1 конденсатор C-ийн доод хавтан руу орох сөрөг цэнэгтэй ижил хэмжээ2 болон конденсатор C-ийн дээд хавтан1 түүнээс гарч буй сөрөг цэнэгтэй тэнцүү хэмжээний эерэг цэнэг авдаг. Үүнтэй адилаар, конденсатор C-ийн доод хавтан дээрх сөрөг цэнэг1 конденсатор C-ийн дээд хавтан дээрх эерэг цэнэгтэй ижил байна2Тиймээс дамжуулагч хавтан бүр ижил хэмжээний цэнэгтэй боловч тэмдэг нь өөр бөгөөд конденсатор C-ийн дээд хавтан нь1 цэнэглэгдсэн +Q, конденсатор C-ийн доод хавтан1 цэнэглэгдсэн -Q, конденсатор C-ийн дээд хавтан2 цэнэглэгдсэн +Q ба конденсатор C-ийн доод хавтан2 цэнэглэгдсэн -Q. Цуваа хэлхээнд конденсатор C дээрх цахилгаан цэнэгийн хэмжээ1 (Q1) = хэмжээ цахилгаан цэнэг конденсатор C дээр2 (Q2) = Q.
Цахилгаан потенциалын талаар юу хэлэх вэ? Цуваа холболтын хэлхээнд орлуулах конденсатор дээрх цахилгаан потенциал нь конденсатор бүрийн цахилгаан потенциалтай ижил байна, V = V1 + V2. Цахилгаан потенциал конденсатор C дээр1 бол V1 = Асуулт хариулт1, конденсатор C дээрх цахилгаан потенциал2 бол V2 = Асуулт хариулт2 мөн солих конденсатор дээрх цахилгаан потенциал нь V = Q/C байна.
V = V1 + V2
Q/C = Q/C1 + Асуулт хариулт2
Q/C = Q (1/C1 + 1/C2)
1/C = 1/C1 + 1/C2
Хэрэв гурван конденсатор цуваа холбогдсон бол дээрх томъёо дараах байдалтай өөрчлөгдөнө.
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
Хэрэв дөрвөн конденсатор байгаа бол 1/C нэмнэ үү4Үүнтэй адилаар, хэрэв таван конденсатор байгаа бол гэх мэт. Энэ нь цуваа холбогдсон конденсаторуудын орлуулах конденсаторын багтаамжийг тодорхойлох томъёо юм.
C гэж бодъё1 нь 2 ба C байна2 1 бол орлуулах конденсаторын багтаамж нь:
1/C = 1/C1 + 1/C2 = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
C/1 = C = 2/3
Энэхүү тооцоололд үндэслэн орлуулах конденсаторын багтаамж нь цуваа холбогдсон конденсатор бүрийн багтаамжаас бага байна гэж дүгнэсэн.
Зэрэгцээ хэлхээ
Зүүн талд үзүүлсэн шиг холбогдсон хоёр конденсаторыг зэрэгцээ конденсатор гэж нэрлэдэг. Баруун талын зурагт зэрэгцээ холбогдсон хоёр конденсатортой тэнцүү багтаамжтай эквивалент конденсаторыг харуулж байна.
C конденсаторын дээд хавтан1 болон C2 батерейны эерэг туйлтай холбогдсон тул эдгээр хоёр хавтан нь өндөр цахилгаан потенциалтай байна. Үүний зэрэгцээ, конденсатор C-ийн доод хавтан1 болон C2 батерейны сөрөг туйлд холбогдсон тул эдгээр хоёр хавтан нь цахилгаан потенциал багатай байдаг. Тиймээс зэрэгцээ холбогдсон конденсатор бүр батерейны потенциалын зөрүүтэй ижил потенциалын зөрүүтэй гэж дүгнэж болно (V1 = V2 = V).
Хоёр зэрэгцээ конденсаторыг батерейд холбоход батерейны эерэг туйл нь электронуудыг дээд хавтан руу татдаг бол батерейны сөрөг туйл нь электронуудыг доод хавтан руу түлхэж, электронууд дээд хавтангаас доод хавтан руу шилжихэд хүргэдэг. Дээд хоёр хавтан нь электронуудаа алдаж, эерэг цэнэгтэй болж, доод хоёр хавтан нь электронуудыг авч, сөрөг цэнэгтэй болдог. Хоёр дамжуулагч хавтангийн хоорондох потенциалын зөрүү нь батерейны потенциалын зөрүүтэй тэнцүү болмогц электрон дамжуулалт зогсдог.
C конденсаторын дээд хавтан1 болон конденсатор C-ийн доод хавтан1 ижил цахилгаан цэнэгтэй боловч эсрэг тэмдгүүдтэй. Үүнтэй адилаар конденсатор C-ийн дээд хавтан2 болон конденсатор C-ийн доод хавтан2 ижил хэмжээтэй боловч эсрэг тэмдгээр цахилгаан цэнэгийг хадгалдаг. Хэрэв конденсатор C-д хадгалагдсан цахилгаан цэнэг1 бол Q1 мөн конденсатор C-д хадгалагдсан цахилгаан цэнэг2 бол Q2 тэгвэл зэрэгцээ холбогдсон хоёр конденсаторт хадгалагдсан цахилгаан цэнэгийн хэмжээ Q = Q байна.1 + А2Тиймээс зэрэгцээ холбогдсон конденсаторуудын нийт цахилгаан цэнэг нь конденсатор бүрийн цэнэгийн нийлбэртэй тэнцүү байна.
Зэрэгцээ холбогдсон конденсатор бүрийн цахилгаан цэнэгийн хэмжээг Q тэгшитгэл ашиглан тооцоолно1 = C1 ΔV ба Q2 = C2 ΔV бол солих конденсатор дээрх цахилгаан цэнэгийн хэмжээг Q = C ΔV тэгшитгэлийг ашиглан тооцоолсон бөгөөд энд Q нь цахилгаан цэнэг, C нь багтаамж, ΔV нь цахилгаан потенциалын зөрүү юм. Q = Q тэгшитгэл1 + А2 Q-г орлуулан дахин боловсруулсан:
Q = Q1 + А2
C ΔV = C1 ΔV + C2 ΔV
C ΔV = ΔV (C1 + C.2)
C = C1 + C.2
Потенциалын зөрүү ΔV нь ижил тул тэгшитгэлээс хасагдана.
Хэрэв зэрэгцээ холбогдсон гурван конденсатор байгаа бол дээрх томъёо дараах байдалтай өөрчлөгдөнө.
C = C1 + C.2 + C.3
Хэрэв дөрвөн конденсатор байгаа бол C-г нэмнэ4Үүнтэй адилаар, хэрэв таван конденсатор байгаа бол гэх мэт. Энэ нь зэрэгцээ холбогдсон конденсаторуудын орлуулах конденсаторын багтаамжийг тодорхойлох томъёо юм.
C гэж бодъё1 нь 2 ба C байна2 1 бол орлуулах конденсаторын багтаамж нь:
C = C1 + C.2 2 + 1 = 3
Энэхүү тооцоололд үндэслэн орлуулах конденсаторын багтаамж нь зэрэгцээ холбогдсон конденсатор бүрийн багтаамжаас их байна гэж дүгнэсэн.