Конденсатор дорои иқтидори мушаххас аст. Агар иқтидори зарурӣ мавҷуд набошад, ду ё зиёда конденсаторро барои ба даст овардани иқтидори зарурӣ пайваст кардан мумкин аст. Барои пайваст кардани дурусти конденсаторҳо, фаҳмиши пурраи схемаҳои конденсатор муҳим аст.
Пеш аз омӯхтани схемаҳои конденсатор, аввал рамзҳоро фаҳмед.
Зерин. Ду хати амудӣ дар рамзи конденсатор ду ноқилро дар конденсатори пластинаи параллелӣ нишон медиҳанд. Дар рамзи батарея, хати амудии дарозтар потенсиали баландро (+) ва хати амудии кӯтоҳтар потенсиали пастро (-) нишон медиҳанд. Хатҳои уфуқӣ дар ҳарду рамзи конденсатор ва батарея симҳоро нишон медиҳанд.
Силсилаи схемаҳо
Ду конденсаторе, ки тавре ки дар тарафи чап нишон дода шудааст, конденсаторҳои пайдарпай номида мешаванд. Тасвири тарафи рост конденсатори ивазкунандаеро нишон медиҳад, ки иқтидораш ба ду конденсатори пайдарпай пайвастшуда баробар аст.
Дар аввал, ҳарду конденсатор аз ҷиҳати барқӣ заряднок нестанд. Пас аз пайваст шудан ба батарея, лавҳаи болоии конденсатор C1, ки ба қутби мусбати батарея пайваст аст, мусбат заряднок мешавад, зеро электронҳо аз он берун мераванд ва лавҳаи поёнии конденсатор C2, ки ба қутби манфии батарея пайваст аст, манфӣ заряднок мешавад, зеро он электронҳоро қабул мекунад. Электронҳои манфӣ заряднок ҳаракат мекунанд, зеро онҳо аз ҷониби қутби мусбати батарея, ки мусбат заряднок аст, ҷалб карда мешаванд. Сипас, ин электронҳо аз ҷониби қутби манфии батарея, ки ба сӯи лавҳаи поёнии конденсатор C2 заряди манфӣ дорад, тела дода мешаванд . Лавҳаи болоии конденсатор C1 , ки заряди мусбат дорад, электронҳоро аз лавҳаи болоии конденсатор C2 ҷалб мекунад , то ки электронҳо ба сӯи лавҳаи поёнии конденсатор C1 ҳаракат кунанд . Дар натиҷа, лавҳаи поёнии конденсатор C1 манфӣ заряднок мешавад ва лавҳаи болоии конденсатор C2 мусбат заряднок мешавад .
Заряди манфие, ки аз лавҳаи болоии конденсатори C 1 мебарояд , бо заряди манфие, ки ба лавҳаи поёнии конденсатори C 2 ворид мешавад, якхела аст ва лавҳаи болоии конденсатори C 1 заряди мусбат мегирад, ки бо заряди манфие, ки аз он мебарояд, якхела аст. Ба ҳамин монанд, заряди манфии лавҳаи поёнии конденсатори C 1 бо заряди мусбати лавҳаи болоии конденсатори C 2 якхела аст. Ҳамин тавр, ҳар як лавҳаи ноқил миқдори заряди якхела дорад, аммо аломати он фарқ мекунад, ки дар он лавҳаи болоии конденсатори C 1 заряди +Q, лавҳаи поёнии конденсатори C 1 заряди -Q, лавҳаи болоии конденсатори C 2 заряди +Q ва лавҳаи поёнии конденсатори C 2 заряди -Q дорад. Дар занҷири пайдарпай, миқдори заряди электрикӣ дар конденсатори C 1 (Q 1 ) = миқдори заряди электрикӣ дар конденсатори C 2 (Q 2 ) = Q.
Дар бораи потенсиали электрикӣ чӣ гуфтан мумкин аст? Дар занҷири пайдарпай, потенсиали электрикии конденсатори ивазкунанда бо потенсиали электрикии ҳар як конденсатор якхела аст, V = V1 + В.2. Потенсиали барқӣ дар конденсатори C1 V аст1 = Саволу ҷавоб1, потенсиали электрикӣ дар конденсатор C2 V аст2 = Саволу ҷавоб2 ва потенсиали электрикии конденсатори ивазкунанда V = Q/C аст.
V = V1 + В.2
С/Ҷ = С/Ҷ1 + Саволу ҷавоб2
Q/C = Q (1/C)1 + 1/C2)
1/C = 1/C1 + 1/C2
Агар се конденсатор пай дар пай пайваст карда шуда бошанд, формулаи дар боло овардашуда чунин тағйир меёбад:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
Агар чор конденсатор мавҷуд бошад, пас 1/C илова кунед4Ба ҳамин монанд, агар панҷ конденсатор мавҷуд бошад ва ғайра. Ин формула барои муайян кардани иқтидори конденсатори ивазкунанда барои конденсаторҳои пайдарпай пайвастшуда мебошад.
Фарз мекунем, ки C1 2 ва C аст2 Агар 1 бошад, пас иқтидори конденсатори ивазкунанда чунин аст:
1/C = 1/C1 + 1/C2 = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
C/1 = C = 2/3
Бар асоси ин ҳисоб, хулоса бароварда мешавад, ки иқтидори конденсатори ивазкунанда аз иқтидори ҳар як конденсатори пайдарпай пайвастшуда хурдтар аст.
Доираи параллелӣ
Ду конденсаторе, ки дар тарафи чап пайваст карда шудаанд, конденсаторҳои мувозӣ номида мешаванд. Тасвири тарафи рост конденсатори эквивалентиро бо иқтидори баробар ба ду конденсатори мувозӣ пайвастшуда нишон медиҳад.
Пластинаҳои болоии конденсаторҳои C1 ва C2 ба терминали мусбати батарея пайваст карда шудаанд , аз ин рӯ онҳо потенсиали баланди электрикӣ доранд. Дар айни замон, пластинаҳои поёнии конденсаторҳои C1 ва C2 ба терминали манфии батарея пайваст карда шудаанд , аз ин рӯ онҳо инчунин потенсиали пасти электрикӣ доранд. Аз ин рӯ, метавон хулоса кард, ки ҳар як конденсатори ба таври мувозӣ пайвастшуда фарқи потенсиалӣ дорад, ки ба фарқи потенсиали батарея баробар аст (V1 = V2 = V).
Вақте ки ду конденсатори мувозӣ ба батарея пайваст карда мешаванд, қутби мусбати батарея электронҳоро ба пластинаи болоӣ ҷалб мекунад, дар ҳоле ки қутби манфии батарея электронҳоро ба пластинаи поёнӣ тела медиҳад, ки боиси ҳаракати электронҳо аз пластинаи болоӣ ба пластинаи поёнӣ мегардад. Ду пластинаи болоӣ электронҳоро аз даст медиҳанд ва заряди мусбат мегиранд ва ду пластинаи поёнӣ электронҳоро ба даст меоранд ва заряди манфӣ мегиранд. Интиқоли электрон вақте қатъ мешавад, ки фарқи потенсиал байни ду пластинаи ноқил ба фарқи потенсиали батарея баробар шавад.
Пластинаи болоии конденсатор C1 ва пластинаи поёнии конденсатор C1 заряди электрикии якхеларо нигоҳ медоранд, аммо аломатҳои муқобил доранд. Ба ҳамин монанд, пластинаи болоии конденсатор C2 ва пластинаи поёнии конденсатор C2 заряди электрикии якхеларо нигоҳ медоранд, аммо аломатҳои муқобил доранд. Агар заряди электрикии дар конденсатор C1 нигоҳдошташуда Q1 ва заряди электрикии дар конденсатор C2 нигоҳдошташуда Q2 бошад, пас заряди электрикии умумии нигоҳдошташуда дар ҳарду конденсаторе, ки ба таври мувозӣ пайвастанд, Q = Q1 + Q2 аст . Пас, заряди электрикии умумии конденсаторҳое, ки ба таври мувозӣ пайвастанд , ба ҷамъи зарядҳои ҳар як конденсатор баробар аст.
Бузургии заряди электрикӣ дар ҳар як конденсатори ба таври мувозӣ пайвастшуда бо истифода аз муодилаи Q ҳисоб карда мешавад.1 = C1 ΔV ва Q2 = C2 ΔV дар ҳоле ки бузургии заряди электрикӣ дар конденсатори ивазкунанда бо истифода аз муодилаи Q = C ΔV ҳисоб карда мешавад, ки дар он Q заряди электрикӣ, C иқтидор ва ΔV фарқи потенсиалҳои электрикӣ мебошад. Муодилаи Q = Q1 + С2 бо иваз кардани Q аз нав тартиб дода шудааст:
С = С1 + С2
C ΔV = C1 ΔV + C2 ΔV
C ΔV = ΔV (C1 + C.2)
C = C1 + C.2
Фарқи потенсиалҳо ΔV якхела аст ва аз ин рӯ, аз муодила хориҷ карда мешавад.
Агар се конденсатор ба таври мувозӣ пайваст карда шуда бошанд, формулаи дар боло овардашуда чунин тағйир меёбад:
C = C1 + C.2 + C.3
Агар чор конденсатор мавҷуд бошад, пас C илова карда мешавад.4Ба ҳамин монанд, агар панҷ конденсатор мавҷуд бошад ва ғайра. Ин формула барои муайян кардани иқтидори конденсатори ивазкунанда барои конденсаторҳои ба таври мувозӣ пайвастшуда мебошад.
Фарз мекунем, ки C1 2 ва C аст2 Агар 1 бошад, пас иқтидори конденсатори ивазкунанда чунин аст:
C = C1 + C.2 2 + 1 = 3
Бар асоси ин ҳисоб, хулоса бароварда мешавад, ки иқтидори конденсатори ивазкунанда аз иқтидори ҳар як конденсатори ба таври мувозӣ пайвастшуда зиёдтар аст.