Pormula ng sirkito ng kapasitor

Ang isang kapasitor ay may isang tiyak na kapasidad. Kung ang kinakailangang kapasidad ay hindi magagamit, maaaring ikonekta ang dalawa o higit pang mga kapasitor upang makamit ang kinakailangang kapasidad. Upang maikonekta nang tama ang mga kapasitor, mahalaga ang masusing pag-unawa sa mga circuit ng kapasitor.

Bago pag-aralan ang mga circuit ng capacitor, unawain muna ang mga simbolo. Formula 1 ng circuit ng kapasitorAng sumusunod. Ang dalawang patayong linya sa simbolo ng kapasitor ay kumakatawan sa dalawang konduktor sa isang parallel-plate capacitor. Sa simbolo ng baterya, ang mas mahabang patayong linya ay kumakatawan sa mataas na potensyal (+) at ang mas maikling patayong linya ay kumakatawan sa mababang potensyal (-). Ang mga pahalang na linya sa parehong simbolo ng kapasitor at baterya ay kumakatawan sa mga kable.

Sirkito ng Serye

Formula 2 ng circuit ng kapasitorAng dalawang kapasitor na konektado gaya ng ipinapakita sa kaliwa ay tinatawag na mga kapasitor na magkakasunod. Ang larawan sa kanan ay nagpapakita ng isang pamalit na kapasitor na may kapasidad na katumbas ng dalawang kapasitor na konektado nang magkakasunod.

Sa simula, ang parehong capacitor ay hindi kargado ng kuryente. Matapos maikonekta sa baterya, ang pang-itaas na plato ng capacitor C1 na konektado sa positibong polo ng baterya ay nagiging positibo ang karga dahil ang mga electron ay lumalabas dito at ang pang-ibabang plato ng capacitor C2 na konektado sa negatibong polo ng baterya ay nagiging negatibong karga dahil tumatanggap ito ng mga electron. Ang mga negatibong kargadong electron ay gumagalaw dahil naaakit sila ng positibong polo ng baterya na positibo ang karga. Susunod, ang mga electron na ito ay itinataboy ng negatibong polo ng baterya na negatibong karga patungo sa pang-ibabang plato ng capacitor C2 . Ang pang-itaas na plato ng capacitor C1 na positibong karga ay umaakit ng mga electron mula sa pang-itaas na plato ng capacitor C2 upang ang mga electron ay lumipat patungo sa pang-ibabang plato ng capacitor C1 . Bilang resulta, ang pang-ibabang plato ng capacitor C1 ay nagiging negatibong karga at ang pang-itaas na plato ng capacitor C2 ay nagiging positibo ang karga.

Ang negatibong karga na lumalabas sa itaas na plato ng capacitor C1 ay kapareho ng negatibong karga na pumapasok sa ilalim na plato ng capacitor C2 at ang itaas na plato ng capacitor C1 ay nakakakuha ng positibong karga na kapareho ng negatibong karga na lumalabas dito. Gayundin, ang negatibong karga sa ilalim na plato ng capacitor C1 ay kapareho ng positibong karga sa itaas na plato ng capacitor C2 . Kaya ang bawat conductor plate ay may parehong dami ng karga ngunit ang tanda ay magkakaiba, kung saan ang itaas na plato ng capacitor C1 ay may karga na +Q, ang ilalim na plato ng capacitor C1 ay may karga na -Q, ang itaas na plato ng capacitor C2 ay may karga na +Q at ang ilalim na plato ng capacitor C2 ay may karga na -Q. Sa isang series circuit, ang dami ng karga ng kuryente sa capacitor C1 ( Q1 ) = ang dami ng karga ng kuryente sa capacitor C2 ( Q2 ) = Q.

Kumusta naman ang electric potential? Sa isang series circuit, ang electric potential sa replacement capacitor ay kapareho ng electric potential sa bawat capacitor, V = V1 + V2. Potensyal na elektrikal sa kapasitor C1 ay V1 = Q/C1, ang potensyal na elektrikal sa kapasitor C2 ay V2 = Q/C2 at ang electric potential sa pamalit na kapasitor ay V = Q/C.
V = V1 + V2
Q/C = Q/C1 + Tanong/Sagot2
Q/C = Q (1/C1 + 1/C2)
1/C = 1/C1 + 1/C2
Kung mayroong tatlong kapasitor na konektado nang serye, ang pormula sa itaas ay magbabago sa:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
Kung mayroong apat na kapasitor, idagdag ang 1/C4Gayundin, kung mayroong limang kapasitor, at iba pa. Ito ang pormula para sa pagtukoy ng kapasidad ng pamalit na kapasitor para sa mga kapasitor na konektado nang serye.

Ipagpalagay na si C1 ay 2 at C2 ay 1 kung gayon ang kapasidad ng kapalit na kapasitor ay:
1/C = 1/C1 + 1/C2 = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
C/1 = C = 2/3
Batay sa kalkulasyong ito, napagpasyahan na ang kapasidad ng pamalit na kapasitor ay mas maliit kaysa sa kapasidad ng bawat kapasitor na konektado nang serye.

Parallel na Sirkito

Formula 3 ng circuit ng kapasitorAng dalawang kapasitor na konektado gaya ng ipinapakita sa kaliwa ay tinatawag na parallel capacitors. Ang larawan sa kanan ay nagpapakita ng isang katumbas na kapasitor na may kapasidad na katumbas ng dalawang kapasitor na konektado nang parallel.

Ang mga pang-itaas na plato ng mga capacitor na C1 at C2 ay konektado sa positibong terminal ng baterya, kaya mayroon silang mataas na potensyal na elektrikal. Samantala, ang mga pang-ibabang plato ng mga capacitor na C1 at C2 ay konektado sa negatibong terminal ng baterya, kaya mayroon din silang mababang potensyal na elektrikal. Samakatuwid, mahihinuha na ang bawat capacitor na konektado nang parallel ay may potensyal na pagkakaiba na katumbas ng potensyal na pagkakaiba ng baterya (V1 = V2 = V).

Kapag ang dalawang parallel capacitor ay nakakonekta sa isang baterya, ang positibong polo ng baterya ay umaakit ng mga electron papunta sa itaas na plato habang ang negatibong polo ng baterya ay nagtataboy ng mga electron papunta sa ilalim na plato, na nagiging sanhi ng paglipat ng mga electron mula sa itaas na plato patungo sa ilalim na plato. Ang dalawang itaas na plato ay nawawalan ng mga electron, na nagiging positibo ang karga, at ang dalawang ilalim na plato ay nakakakuha ng mga electron, na nagiging negatibong karga. Ang paglilipat ng elektron ay humihinto kapag ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang conductor plate ay katumbas ng potensyal na pagkakaiba ng baterya.

Ang itaas na plato ng kapasitor C1 at ang ilalim na plato ng kapasitor C1 ay nag-iimbak ng parehong karga ng kuryente ngunit may magkasalungat na mga palatandaan. Gayundin, ang itaas na plato ng kapasitor C2 at ang ilalim na plato ng kapasitor C2 ay nag-iimbak ng parehong karga ng kuryente ngunit may magkasalungat na mga palatandaan. Kung ang karga ng kuryente na nakaimbak sa kapasitor C1 ay Q1 at ang karga ng kuryente na nakaimbak sa kapasitor C2 ay Q2 , ang kabuuang karga ng kuryente na nakaimbak sa parehong kapasitor na konektado nang parallel ay Q = Q1 + Q2 . Kaya ang kabuuang karga ng kuryente sa mga kapasitor na konektado nang parallel ay katumbas ng kabuuan ng mga karga sa bawat kapasitor.

Ang magnitude ng electric charge sa bawat kapasitor na konektado nang parallel ay kinakalkula gamit ang equation na Q1 = C1 ΔV at Q2 = C2 ΔV habang ang magnitude ng electric charge sa kapalit na kapasitor ay kinakalkula gamit ang equation na Q = C ΔV, kung saan ang Q ay ang electric charge, ang C ay ang capacitance at ang ΔV ay ang electric potential difference. Ang equation na Q = Q1 + T2 binagong muli sa pamamagitan ng pagpapalit ng Q:
Q = Q1 + T2
C ΔV = C1 ΔV + C2 ΔV
C ΔV = ΔV (C1 +C2)
C = C1 +C2
Ang potensyal na pagkakaiba na ΔV ay pareho at samakatuwid ay inalis sa equation.
Kung mayroong tatlong kapasitor na konektado nang parallel, ang pormula sa itaas ay magbabago sa:
C = C1 +C2 +C3
Kung mayroong apat na kapasitor, idadagdag ang C4Gayundin, kung mayroong limang kapasitor, at iba pa. Ito ang pormula para sa pagtukoy ng kapasidad ng pamalit na kapasitor para sa mga kapasitor na konektado nang parallel.

Ipagpalagay na si C1 ay 2 at C2 ay 1 kung gayon ang kapasidad ng kapalit na kapasitor ay:
C = C1 +C2 = 2 + 1 = 3
Batay sa kalkulasyong ito, napagpasyahan na ang kapasidad ng pamalit na kapasitor ay mas malaki kaysa sa kapasidad ng bawat kapasitor na konektado nang parallel.

 

 

Mag-iwan ng komento