Kondensator zanjiri tenglamasi haqida maqola
Kondensator ma'lum bir sig'imga ega. Agar kerakli sig'im mavjud bo'lmasa, kerakli sig'imni olish uchun ikki yoki undan ortiq ikkita kondensatorga ulanishi mumkin. Kondensatorni to'g'ri ulash uchun u kondensator sxemasi haqida to'g'ri ma'lumotga ega bo'lishi kerak. 🙂
O'rganishdan oldin kondansatör Avvalo, quyidagi belgilarni tushunib oling. Kondensator belgisidagi ikkita vertikal chiziq parallel plastinka kondensatorlaridagi ikkita o'tkazgichni ifodalaydi. Batareya belgisida uzunroq vertikal chiziq yuqori potensialni (+), qisqaroq vertikal chiziq esa past potensialni (-) ifodalaydi. Kondensator belgisi va batareya belgisining gorizontal chizig'i kabelni ifodalaydi.
Ketma-ket sxema
Chapdagi rasmda ko'rsatilgandek ulangan ikkita kondensator ketma-ket ulangan kondensatorlar deb ataladi. O'ngdagi rasmda ketma-ket ulangan ikkita kondensatorga teng sig'imga ega bo'lgan ekvivalent kondensator ko'rsatilgan.
Dastlab, ikkita kondensator elektr zaryadlanmagan edi. Batareyaga ulangandan so'ng, batareyaning musbat qutbiga ulangan C 1 kondensatorining plastinkasi musbat zaryadlangan bo'ladi. Chunki elektronlar undan chiqib ketadi va batareyaning manfiy qutbiga ulangan C 2 kondensatorining pastki plastinkasi elektronlarni qabul qilgani uchun manfiy zaryadlangan bo'ladi. Manfiy zaryadlangan elektronlar musbat zaryadlangan batareyaning musbat qutbi tomonidan tortilgani uchun harakatlanadi.
Keyin bu elektronlar batareyaning manfiy qutbining manfiy zaryadlangan qismi tomonidan C2 kondensatorining pastki qismiga qarab rad etiladi . Musbat zaryadlangan C1 kondensatorining plastinkasi elektronlarni C2 kondensatorining yuqori qismidan tortib oladi , shunda elektronlar C1 kondensatorining pastki qismiga qarab harakatlanadi . Natijada, C1 kondensatorining plastinkasi manfiy zaryadlanadi va C2 kondensatorining plastinkasi musbat zaryadlanadi.
C1 kondensatorining yuqori qismidan chiqadigan manfiy zaryad C2 kondensatorining pastki qismiga kiradigan manfiy zaryadga teng. Va C1 kondensatoridagi plastinka undan chiqadigan manfiy zaryadga teng bo'lgan musbat zaryad oladi. , C1 kondensatorining pastki plastinkasidagi manfiy zaryad C2 kondensatorining plastinkasidagi musbat zaryadga teng. Shunday qilib, har bir o'tkazgich plastinkasi bir xil miqdorda zaryadga ega, ammo belgisi har xil, bu yerda C1 kondensatorining yuqori qismi + Q zaryadlangan.
C kondensatorining pastki qismi1 -Q zaryadlangan, C kondensatorining yuqori qismi2 +Q zaryadlangan va C kondensatorining pastki qismi2 -Q zaryadlanadi. Ketma-ket ulangan zanjirda, C kondensatoridagi elektr zaryadining miqdori1 (Q1) = C kondensatoridagi elektr zaryadining miqdori2 (Q2) = Q.
Elektr potensiali haqida nima deyish mumkin? Ketma-ket ulangan zanjirda ekvivalent kondensatorning elektr potensiali har bir kondensatorning elektr potensialiga teng, V = V1 + V.2C kondensatorining elektr potensiali1 V hisoblanadi1 = Savol-javob1, C kondensatorining elektr potensiali2 V hisoblanadi2 = Savol-javob2, va kondensatorning elektr potensiali V = Q/C ga teng.
V = V1 + V2
Q/C = Q/C 1 + Q/C 2
Q/C = Q (1/C 1 + 1/C 2 )
1/C = 1/C 1 + 1/C 2
Agar ketma-ket ulangan uchta kondensator bo'lsa, yuqoridagi formula quyidagicha o'zgaradi:
1/C = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3
Agar to'rtta kondensator bo'lsa, 1/C 4 qo'shiladi. Xuddi shunday, agar beshta kondensator va boshqalar bo'lsa. Bu ketma-ket ulangan kondensatorlar uchun ekvivalent kondensatorning sig'imini aniqlash formulasi.
Aytaylik, C1 2 ga va C2 1 ga teng, u holda almashtirish kondensatorining sig'imi quyidagicha:
1/C = 1/C 1 + 1/C 2 = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
C/1 = C = 2/3
Ushbu hisob-kitobga asoslanib, almashtirish kondensatorining sig'imi ketma-ket ulangan har bir kondensatorning sig'imidan kichikroq degan xulosaga kelish mumkin.
Parallel zanjir
Chapdagi rasmda ko'rsatilgandek ulangan ikkita kondensator parallel ulangan kondensatorlar deb ataladi. O'ngdagi rasmda parallel ulangan ikkita kondensatorga teng sig'imga ega bo'lgan zaxira kondensator ko'rsatilgan.
C 1 va C 2 kondensatorlarining plitalari batareyaning musbat qutbiga ulangan, shuning uchun bu ikki plastinka yuqori elektr potensialiga ega. C 1 va C 2 kondensatorlarining pastki plitalari esa batareyaning manfiy qutbiga ulangan, shuning uchun bu ikki plastinka ham past elektr potensialiga ega. Shunday qilib, parallel ulangan har bir kondensatorning potensiallar farqi batareyaning potensiallar farqiga teng degan xulosaga kelish mumkin (V 1 = V 2 = V).
Parallel ulangan ikkita kondensator batareyaga ulanganda, batareyaning musbat qutbi elektronlarni yuqori plastinkaga tortadi. Batareyaning manfiy qutbi esa elektronlarni pastki plastinkaga rad etadi, shunda elektronlar yuqoridan pastga siljiydi. Ikki plastinka elektronlarni yo'qotadi, shuning uchun ular musbat zaryadlanadi va ikkita pastki plastinka elektronlarni qabul qiladi, shuning uchun ular manfiy zaryadlanadi. Ikki o'tkazgich plastinkasi batareyaning potensiallar farqiga teng potensiallar farqiga ega bo'lgandan so'ng, elektronlarning harakati to'xtaydi.
Kondensator C ning yuqori qismi1 va C kondensatorining pastki qismi1 bir xil elektr zaryadini saqlaydi, lekin teskari belgiga ega. Xuddi shunday, C kondensatorining yuqori qismi2 va C kondensatorining pastki qismi2 bir xil elektr zaryadini saqlaydi, lekin qarama-qarshi belgilarga ega. Agar elektr zaryadi C kondensatorida saqlansa1 Q hisoblanadi1 va elektr zaryadi C kondensatorida saqlanadi2 2-chorak, parallel ulangan ikkala kondensatorda saqlangan elektr zaryadining miqdori Q = Q ga teng1 +Q2Shunday qilib, parallel ulangan kondensatorlarning umumiy elektr zaryadi har bir kondensatorning zaryad miqdoriga teng.
Parallel ulangan har bir kondensatordagi elektr zaryadi Q 1 = C 1 ΔV va Q 2 = C 2 ΔV tenglamalar bilan hisoblanadi, almashtirish kondensatoridagi katta elektr zaryadi esa Q = C ΔV tenglama bilan hisoblanadi. Bu yerda Q elektr zaryadi, C sig'im va ΔV elektr potensiallar farqi. Q = Q 1 + Q 2 tenglama o'rinbosar Q bilan qayta tuziladi:
Q = Q 1 + Q 2
C ΔV = C 1 ΔV + C 2 ΔV
C ΔV = ΔV (C 1 + C 2 )
C = C 1 + C 2
ΔV ning potensiallar farqi teng, shuning uchun tenglamadan chiqarib tashlanadi.
Agar parallel ravishda ulangan uchta kondensator bo'lsa, yuqoridagi formula quyidagicha o'zgaradi:
C = C 1 + C 2 + C 3
Agar to'rtta kondensator bo'lsa, C4 qo'shiladi. Xuddi shunday, agar beshta kondensator va boshqalar bo'lsa. Bu parallel ulangan kondensatorlar uchun almashtirish kondensatorining sig'imini aniqlash formulasi.
Agar C1 2 ga va C2 1 ga teng bo'lsa, u holda almashtirish kondensatorining sig'imi quyidagicha:
C = C 1 + C 2 = 2 + 1 = 3
Ushbu hisob-kitobga asoslanib, almashtirish kondensatorining sig'imi parallel ulangan har bir kondensatorning sig'imidan katta degan xulosaga kelish mumkin.
