क्यापेसिटर सर्किटको समीकरण बारे लेख
क्यापेसिटरमा निश्चित क्यापेसिटेन्स हुन्छ। यदि आवश्यक क्यापेसिटेन्स उपलब्ध छैन भने, आवश्यक क्यापेसिटेन्स प्राप्त गर्न दुई वा दुई भन्दा बढी क्यापेसिटरहरूसँग जडान गर्न सकिन्छ। क्यापेसिटरलाई राम्रोसँग जडान गर्न, क्यापेसिटर सर्किटको बारेमा सही ज्ञान आवश्यक पर्दछ। 🙂
अध्ययन गर्नु अघि संधारित्र सर्किट, पहिले, निम्न प्रतीकहरू बुझ्नुहोस्। क्यापेसिटर प्रतीकमा दुई ठाडो रेखाहरूले समानान्तर प्लेट क्यापेसिटरहरूमा दुई कन्डक्टरहरूलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। ब्याट्री प्रतीकमा, लामो ठाडो रेखाले उच्च क्षमता (+) र छोटो ठाडो रेखाले कम क्षमता (-) लाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। क्यापेसिटर प्रतीक र ब्याट्री प्रतीक दुवैको तेर्सो रेखाले केबललाई प्रतिनिधित्व गर्दछ।
श्रृंखला सर्किट
बायाँ चित्रमा जस्तै जोडिएका दुई क्यापेसिटरहरूलाई श्रृंखलामा जोडिएका क्यापेसिटर भनिन्छ। दायाँ चित्र एउटा समतुल्य क्यापेसिटर हो जसको क्यापेसिटेन्स दुई श्रृंखला क्यापेसिटरहरू बराबर छ।
सुरुमा, दुई क्यापेसिटरहरू विद्युतीय रूपमा चार्ज गरिएका थिएनन्। ब्याट्रीमा जडान गरिसकेपछि, ब्याट्रीको सकारात्मक ध्रुवमा जोडिएको क्यापेसिटर C 1 को प्लेट सकारात्मक रूपमा चार्ज हुन्छ। किनभने इलेक्ट्रोनहरू यसबाट बाहिर सर्छन् र ब्याट्रीको नकारात्मक ध्रुवमा जोडिएको क्यापेसिटर C 2 को तल्लो प्लेट नकारात्मक रूपमा चार्ज हुन्छ किनभने यसले इलेक्ट्रोनहरू प्राप्त गर्दछ। नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएका इलेक्ट्रोनहरू सर्छन् किनभने तिनीहरू ब्याट्रीको सकारात्मक ध्रुवद्वारा तानिन्छन्, जुन सकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको छ।
त्यसपछि यी इलेक्ट्रोनहरूलाई ब्याट्रीको नकारात्मक ध्रुवको ऋणात्मक चार्जद्वारा क्यापेसिटर C 2 को तलतिर अस्वीकार गरिन्छ । धनात्मक चार्ज भएको क्यापेसिटर C 1 को प्लेटले क्यापेसिटर C 2 को माथिबाट इलेक्ट्रोनहरूलाई तान्छ ताकि इलेक्ट्रोनहरू क्यापेसिटर C 1 को तलतिर सर्छन् । फलस्वरूप, क्यापेसिटर C 1 को प्लेट ऋणात्मक चार्ज हुन्छ र क्यापेसिटर C 2 को प्लेट सकारात्मक चार्ज हुन्छ।
क्यापेसिटर C 1 को माथिबाट निस्कने ऋणात्मक चार्ज क्यापेसिटर C 2 को तल्लो भागमा प्रवेश गर्ने ऋणात्मक चार्ज जत्तिकै हुन्छ। र क्यापेसिटर C 1 मा रहेको प्लेटले धनात्मक चार्ज प्राप्त गर्छ जुन त्यसबाट निस्कने ऋणात्मक चार्ज बराबर हुन्छ। , क्यापेसिटर C 1 को तल्लो प्लेटमा रहेको ऋणात्मक चार्ज क्यापेसिटर C 2 को प्लेटमा रहेको धनात्मक चार्ज बराबर हुन्छ । त्यसैले प्रत्येक कन्डक्टर प्लेटमा चार्जको मात्रा उस्तै हुन्छ तर चिन्ह फरक हुन्छ, जहाँ क्यापेसिटर C 1 को माथिल्लो भाग चार्ज हुन्छ + Q।
क्यापेसिटर C को तल्लो भाग1 क्यापेसिटर C को माथिल्लो भाग -Q चार्ज गरिएको छ2 चार्ज गरिएको छ +Q, र क्यापेसिटर C को तल्लो भाग2 चार्ज गरिएको छ -Q. श्रृंखला सर्किटमा, क्यापेसिटर C मा विद्युतीय चार्जको मात्रा1 (Q1) = क्यापेसिटर C मा विद्युतीय चार्जको मात्रा2 (Q2) = प्रश्न।
विद्युतीय क्षमता के हुन्छ? श्रृंखला सर्किटमा, समतुल्य संधारित्रको विद्युतीय क्षमता प्रत्येक संधारित्रको विद्युतीय क्षमता बराबर हुन्छ, V = V1 + V2। क्यापेसिटर C को विद्युतीय क्षमता1 छ V1 = प्रश्न/उत्तर1, क्यापेसिटर C को विद्युतीय क्षमता2 छ V2 = प्रश्न/उत्तर2, र क्यापेसिटरको विद्युतीय क्षमता V = Q/C हो।
V = V १ + V २
क्यू/सी = क्यू/सी १ + क्यू/सी २
क्यू/क्यू = क्यू (१/क्यू १ + १/क्यू २ )
१/से = १/से १ + १/से २
यदि तीनवटा क्यापेसिटरहरू श्रृंखलामा जोडिएका छन् भने, माथिको सूत्र निम्नमा परिवर्तन हुन्छ:
१/C = १/C १ + १/C २ + १/C ३
यदि चार क्यापेसिटरहरू छन् भने, 1/C 4 थपिन्छ। त्यस्तै गरी, यदि पाँच क्यापेसिटरहरू छन् भने, आदि। यो श्रृंखलामा जडान गरिएका क्यापेसिटरहरूको लागि समतुल्य क्यापेसिटरको क्यापेसिटेन्स निर्धारण गर्ने सूत्र हो।
मानौं C 1 2 छ र C 2 1 छ भने प्रतिस्थापन क्यापेसिटरको क्यापेसिटेन्स हुन्छ:
१/C = १/C १ + १/C २ = १/२ + १/१ = १/२ + २/२ = ३/२
C/१ = C = २/३
यस गणनाको आधारमा, यो निष्कर्ष निकालिएको छ कि प्रतिस्थापन क्यापेसिटरको क्यापेसिटेन्स श्रृंखलामा जडान गरिएको प्रत्येक क्यापेसिटरको क्यापेसिटेन्स भन्दा सानो छ।
समानान्तर सर्किट
बायाँ चित्रमा जस्तै जोडिएका दुई क्यापेसिटरहरूलाई समानान्तरमा जोडिएका क्यापेसिटर भनिन्छ। दायाँ चित्र प्रतिस्थापन क्यापेसिटर हो जसको समानान्तरमा जोडिएका दुई क्यापेसिटरहरू बराबर क्यापेसिटेन्स हुन्छ।
क्यापेसिटर C 1 र C 2 का प्लेटहरू ब्याट्रीको धनात्मक ध्रुवमा जोडिएका हुन्छन् जसले गर्दा यी दुई प्लेटहरूमा उच्च विद्युतीय क्षमता हुन्छ। जबकि क्यापेसिटर C 1 र C 2 का तल्लो प्लेटहरू ब्याट्रीको ऋणात्मक ध्रुवमा जोडिएका हुन्छन् जसले गर्दा यी दुई प्लेटहरूमा पनि कम विद्युतीय क्षमता हुन्छ। त्यसैले यो निष्कर्ष निकाल्न सकिन्छ कि समानान्तर रूपमा जडान गरिएको प्रत्येक क्यापेसिटरमा ब्याट्रीको सम्भाव्यता भिन्नता (V 1 = V 2 = V) बराबर सम्भाव्यता भिन्नता हुन्छ ।
जब दुई क्यापेसिटरहरू, समानान्तर रूपमा जोडिएका, ब्याट्रीमा जडान हुन्छन्, ब्याट्रीको सकारात्मक ध्रुवले इलेक्ट्रोनहरूलाई माथिल्लो प्लेटमा तान्छ। जबकि ब्याट्रीको नकारात्मक ध्रुवले इलेक्ट्रोनहरूलाई तल्लो प्लेटमा अस्वीकार गर्छ ताकि इलेक्ट्रोनहरू माथिबाट तल सर्छन्। दुई प्लेटहरूले इलेक्ट्रोनहरू गुमाउँछन् जसले गर्दा तिनीहरू सकारात्मक रूपमा चार्ज हुन्छन्, र दुई तल्लो प्लेटहरूले इलेक्ट्रोनहरू प्राप्त गर्छन् जसले गर्दा तिनीहरू नकारात्मक रूपमा चार्ज हुन्छन्। दुई कन्डक्टर प्लेटहरूमा ब्याट्री सम्भाव्य भिन्नता बराबर सम्भाव्य भिन्नता भएपछि इलेक्ट्रोनहरूको चाल रोकिन्छ।
क्यापेसिटर C को माथिल्लो भाग1 र क्यापेसिटर C को तल्लो भाग1 उही विद्युतीय चार्ज भण्डारण गर्नुहोस्, तर विपरीत चिन्ह राख्नुहोस्। त्यस्तै गरी, क्यापेसिटर C को माथिल्लो भाग2 र क्यापेसिटर C को तल्लो भाग2 एउटै विद्युतीय चार्ज भण्डारण गर्नुहोस् तर विपरीत संकेतहरू राख्नुहोस्। यदि विद्युतीय चार्ज क्यापेसिटर C मा भण्डारण गरिएको छ भने1 Q हो1 र विद्युतीय चार्ज क्यापेसिटर C मा भण्डारण गरिन्छ2 Q2 हो, त्यसपछि समानान्तर रूपमा जोडिएका दुवै क्यापेसिटरहरूमा भण्डारण गरिएको विद्युतीय चार्जको मात्रा Q = Q हुन्छ।1 +प्र2। त्यसैले समानान्तरमा जोडिएका क्यापेसिटरहरूमा रहेको कुल विद्युतीय चार्ज प्रत्येक क्यापेसिटरमा रहेको चार्जको मात्रा बराबर हुन्छ।
समानान्तर रूपमा जोडिएको प्रत्येक क्यापेसिटरमा रहेको विद्युतीय चार्ज समीकरण Q 1 = C 1 ΔV र Q 2 = C 2 ΔV द्वारा गणना गरिन्छ जबकि प्रतिस्थापन क्यापेसिटरमा रहेको ठूलो विद्युतीय चार्ज समीकरण Q = C ΔV द्वारा गणना गरिन्छ। जहाँ Q विद्युतीय चार्ज हो, C क्यापेसिटेन्स हो र ΔV विद्युतीय सम्भाव्य भिन्नता हो। समीकरण Q = Q 1 + Q 2 प्रतिस्थापन Q द्वारा पुन: रूपान्तरण गरिएको छ:
प्रश्न = प्रश्न १ + प्रश्न २
C ΔV = C 1 ΔV + C 2 ΔV
C ΔV = ΔV (C १ + C २ )
C = C १ + C २
ΔV को सम्भाव्य भिन्नता बराबर छ, त्यसैले समीकरणबाट हटाइएको छ।
यदि तीनवटा क्यापेसिटरहरू समानान्तरमा जोडिएका छन् भने, माथिको सूत्र निम्नमा परिवर्तन हुन्छ:
C = C १ + C २ + C ३
यदि चार क्यापेसिटरहरू छन् भने, C4 थपिन्छ। त्यस्तै गरी, यदि पाँच क्यापेसिटरहरू छन् भने, आदि। यो समानान्तरमा जडान गरिएका क्यापेसिटरहरूको लागि प्रतिस्थापन क्यापेसिटरको क्यापेसिटेन्स निर्धारण गर्ने सूत्र हो।
यदि C 1 2 हो र C 2 1 हो भने प्रतिस्थापन क्यापेसिटरको क्यापेसिटेन्स हो:
C = C १ + C २ = २ + १ = ३
यस गणनाको आधारमा, यो निष्कर्ष निकालिएको छ कि प्रतिस्थापन क्यापेसिटरको क्यापेसिटेन्स समानान्तरमा जडान भएका प्रत्येक क्यापेसिटरको क्यापेसिटेन्स भन्दा ठूलो छ।
