Kapasitor mempunyai kapasitans tertentu. Jika kapasitans yang diperlukan tidak tersedia, dua atau lebih kapasitor boleh disambungkan untuk mencapai kapasitans yang diperlukan. Untuk menyambungkan kapasitor dengan betul, pemahaman yang menyeluruh tentang litar kapasitor adalah penting.
Sebelum mempelajari litar kapasitor, fahami dahulu simbol-simbolnya.
Berikutnya. Dua garis menegak dalam simbol kapasitor mewakili dua konduktor dalam kapasitor plat selari. Dalam simbol bateri, garis menegak yang lebih panjang mewakili potensi tinggi (+) dan garis menegak yang lebih pendek mewakili potensi rendah (-). Garis mendatar dalam kedua-dua simbol kapasitor dan bateri mewakili wayar.
Litar Siri
Dua kapasitor yang disambungkan seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri dipanggil kapasitor secara bersiri. Imej di sebelah kanan menunjukkan kapasitor gantian dengan kapasitans yang sama dengan dua kapasitor yang disambungkan secara bersiri.
Pada mulanya, kedua-dua kapasitor tidak dicas. Selepas disambungkan ke bateri, plat atas kapasitor C1 yang disambungkan ke kutub positif bateri menjadi bercas positif kerana elektron bergerak keluar daripadanya dan plat bawah kapasitor C2 Kapasitor yang disambungkan ke terminal negatif bateri menjadi bercas negatif disebabkan oleh elektron yang diterimanya. Elektron yang bercas negatif bergerak kerana ia tertarik kepada terminal positif bateri yang bercas positif. Elektron ini kemudiannya ditolak oleh terminal negatif bateri yang bercas negatif ke arah plat bawah kapasitor C.2Plat atas kapasitor C1 Plat bercas positif menarik elektron dari plat atas kapasitor C.2 supaya elektron bergerak ke arah plat bawah kapasitor C1Hasilnya, plat bawah kapasitor C1 menjadi bercas negatif dan plat atas kapasitor C2 menjadi bercas positif.
Cas negatif yang keluar dari plat atas kapasitor C1 jumlah yang sama dengan cas negatif yang memasuki plat bawah kapasitor C2 dan plat atas kapasitor C1 mendapat cas positif yang sama saiznya dengan cas negatif yang keluar daripadanya. Begitu juga, cas negatif pada plat bawah kapasitor C1 adalah sama dengan cas positif pada plat atas kapasitor C2Jadi setiap plat konduktor mempunyai jumlah cas yang sama tetapi tandanya berbeza, di mana plat atas kapasitor C1 dicas +Q, plat bawah kapasitor C1 dicas -Q, plat atas kapasitor C2 bercas +Q dan plat bawah kapasitor C2 bercas -Q. Dalam litar siri, jumlah cas elektrik pada kapasitor C1 (Q1) = jumlah cas elektrik pada kapasitor C2 (Q2) = Q.
Bagaimana pula dengan potensi elektrik? Dalam litar bersiri, potensi elektrik pada kapasitor gantian adalah sama dengan potensi elektrik pada setiap kapasitor, V = V1 + V2. Potensi elektrik pada kapasitor C1 ialah V1 = Q/C1, potensi elektrik pada kapasitor C2 ialah V2 = Q/C2 dan potensi elektrik pada kapasitor gantian ialah V = Q/C.
V = V1 + V2
Q/C = Q/C1 + Soal Jawab2
Q/C = Q (1/C)1 + 1/C2)
1/C = 1/C1 + 1/C2
Jika terdapat tiga kapasitor yang disambungkan secara bersiri, formula di atas berubah menjadi:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
Jika terdapat empat kapasitor, tambahkan 1/C4Begitu juga, jika terdapat lima kapasitor, dan sebagainya. Ini adalah formula untuk menentukan kapasitans kapasitor gantian bagi kapasitor yang disambungkan secara siri.
Katakan C1 ialah 2 dan C2 ialah 1 maka kapasitans kapasitor gantian ialah:
1/C = 1/C1 + 1/C2 = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
C/1 = C = 2/3
Berdasarkan pengiraan ini, disimpulkan bahawa kapasitans kapasitor gantian adalah lebih kecil daripada kapasitans setiap kapasitor yang disambungkan secara siri.
Litar Selari
Dua kapasitor yang disambungkan seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri dipanggil kapasitor selari. Imej di sebelah kanan menunjukkan kapasitor setara dengan kapasitans yang sama dengan dua kapasitor yang disambungkan secara selari.
Plat atas kapasitor C1 Hari C2 disambungkan ke kutub positif bateri supaya kedua-dua plat ini mempunyai potensi elektrik yang tinggi. Sementara itu, plat bawah kapasitor C1 Hari C2 disambungkan ke kutub negatif bateri supaya kedua-dua plat ini juga mempunyai potensi elektrik yang rendah. Jadi dapat disimpulkan bahawa setiap kapasitor yang disambungkan secara selari mempunyai beza keupayaan yang sama dengan beza keupayaan bateri (V1 = V2 = V).
Apabila dua kapasitor selari disambungkan ke bateri, kutub positif bateri menarik elektron ke plat atas manakala kutub negatif bateri menolak elektron ke plat bawah, menyebabkan elektron bergerak dari plat atas ke plat bawah. Kedua-dua plat atas kehilangan elektron, menjadi bercas positif, dan dua plat bawah menerima elektron, menjadi bercas negatif. Pemindahan elektron berhenti sebaik sahaja beza keupayaan antara dua plat konduktor sama dengan beza keupayaan bateri.
Plat atas kapasitor C1 dan plat bawah kapasitor C1 memegang cas elektrik yang sama tetapi mempunyai tanda yang bertentangan. Begitu juga plat atas kapasitor C2 dan plat bawah kapasitor C2 menyimpan cas elektrik dengan magnitud yang sama tetapi dengan tanda yang bertentangan. Jika cas elektrik yang disimpan dalam kapasitor C1 ialah Q1 dan cas elektrik yang disimpan dalam kapasitor C2 ialah Q2 maka jumlah cas elektrik yang tersimpan dalam dua kapasitor yang disambungkan secara selari ialah Q = Q1 +Q2Jadi jumlah cas elektrik pada kapasitor yang disambungkan secara selari adalah sama dengan jumlah cas pada setiap kapasitor.
Magnitud cas elektrik pada setiap kapasitor yang disambungkan secara selari dikira menggunakan persamaan Q1 = C1 ΔV dan Q2 = C2 ΔV manakala magnitud cas elektrik pada kapasitor gantian dikira menggunakan persamaan Q = C ΔV, dengan Q ialah cas elektrik, C ialah kapasitans dan ΔV ialah beza keupayaan elektrik. Persamaan Q = Q1 +Q2 dirumus semula dengan menggantikan Q :
Q = Q1 +Q2
C ΔV = C1 ΔV + C2 ΔV
C ΔV = ΔV (C1 + C2)
C=C1 + C2
Beza keupayaan ΔV adalah sama dan oleh itu dihapuskan daripada persamaan.
Jika terdapat tiga kapasitor yang disambungkan secara selari, formula di atas berubah menjadi:
C=C1 + C2 + C3
Jika terdapat empat kapasitor maka C ditambah4Begitu juga, jika terdapat lima kapasitor, dan sebagainya. Ini adalah formula untuk menentukan kapasitans kapasitor gantian bagi kapasitor yang disambungkan secara selari.
Katakan C1 ialah 2 dan C2 ialah 1 maka kapasitans kapasitor gantian ialah:
C=C1 + C2 = 2 + 1 = 3
Berdasarkan pengiraan ini, disimpulkan bahawa kapasitans kapasitor gantian adalah lebih besar daripada kapasitans setiap kapasitor yang disambungkan secara selari.