Kondensatorning ma'lum bir sig'imi bor. Agar kerakli sig'im mavjud bo'lmasa, kerakli sig'imga erishish uchun ikki yoki undan ortiq kondansatör ulanishi mumkin. Kondensatorlarni to'g'ri ulash uchun kondansatör sxemalarini chuqur tushunish juda muhimdir.
Kondensator sxemalarini o'rganishdan oldin, avval belgilarni tushunib oling.
Quyidagi. Kondensator belgisidagi ikkita vertikal chiziq parallel plastinkali kondansatördagi ikkita o'tkazgichni ifodalaydi. Batareya belgisida uzunroq vertikal chiziq yuqori potensialni (+), qisqaroq vertikal chiziq esa past potensialni (-) ifodalaydi. Kondensator va batareya belgilaridagi gorizontal chiziqlar simlarni ifodalaydi.
Seriyali sxema
Chap tomonda ko'rsatilgandek, ketma-ket ulangan ikkita kondensator kondensatorlar deb ataladi. O'ngdagi rasmda ketma-ket ulangan ikkita kondensatorga teng sig'imga ega bo'lgan zaxira kondensator ko'rsatilgan.
Dastlab, ikkala kondensator ham elektr zaryadiga ega emas. Batareyaga ulangandan so'ng, batareyaning musbat qutbiga ulangan C1 kondensatorining yuqori plitasi musbat zaryadlanadi, chunki elektronlar undan chiqib ketadi va batareyaning manfiy qutbiga ulangan C2 kondensatorining pastki plitasi elektronlarni qabul qilgani uchun manfiy zaryadlanadi. Manfiy zaryadlangan elektronlar musbat zaryadlangan batareyaning musbat qutbi tomonidan tortilgani uchun harakatlanadi. Keyin, bu elektronlar C2 kondensatorining pastki plitasiga qarab manfiy zaryadlangan batareyaning manfiy qutbi tomonidan qaytariladi. Musbat zaryadlangan C1 kondensatorining yuqori plitasi C2 kondensatorining yuqori plitasidan elektronlarni tortadi , shunda elektronlar C1 kondensatorining pastki plitasiga qarab harakatlanadi . Natijada, C1 kondensatorining pastki plitasi manfiy zaryadlanadi va C2 kondensatorining yuqori plitasi musbat zaryadlanadi.
C 1 kondensatorining yuqori plastinkasidan chiqadigan manfiy zaryad C 2 kondensatorining pastki plastinkasiga kiradigan manfiy zaryad bilan bir xil va C 1 kondensatorining yuqori plastinkasi undan chiqadigan manfiy zaryad bilan bir xil musbat zaryad oladi. Xuddi shunday, C 1 kondensatorining pastki plastinkasidagi manfiy zaryad C 2 kondensatorining yuqori plastinkasidagi musbat zaryad bilan bir xil. Shunday qilib, har bir o'tkazgich plastinkasi bir xil miqdordagi zaryadga ega, ammo belgisi boshqacha, bu yerda C 1 kondensatorining yuqori plastinkasi + Q zaryadga, C 1 kondensatorining pastki plastinkasi -Q zaryadga, C 2 kondensatorining yuqori plastinkasi +Q zaryadga va C 2 kondensatorining pastki plastinkasi -Q zaryadga ega. Ketma-ket ulangan zanjirda C 1 kondensatoridagi elektr zaryad miqdori (Q 1 ) = C 2 kondensatoridagi elektr zaryad miqdori (Q 2 ) = Q.
Elektr potensiali haqida nima deyish mumkin? Ketma-ket ulangan zanjirda, almashtiriladigan kondensatordagi elektr potensiali har bir kondensatordagi elektr potensiali bilan bir xil, V = V1 + V.2. Elektr potensiali C kondensatorida1 V dir1 = Savol-javob1, C kondensatoridagi elektr potensiali2 V dir2 = Savol-javob2 va almashtirish kondensatoridagi elektr potensiali V = Q/C ga teng.
V = V1 + V.2
Q/C = Q/C1 + Savol-javob2
Q/C = Q (1/C)1 + 1/C2)
1/C = 1/C1 + 1/C2
Agar ketma-ket ulangan uchta kondensator bo'lsa, yuqoridagi formula quyidagicha o'zgaradi:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
Agar to'rtta kondensator bo'lsa, 1/C qo'shing4Xuddi shunday, agar beshta kondensator bo'lsa va hokazo. Bu ketma-ket ulangan kondensatorlar uchun almashtirish kondensatorining sig'imini aniqlash formulasi.
Aytaylik, C1 2 va C ga teng2 1 ga teng bo'lsa, almashtirish kondensatorining sig'imi quyidagicha bo'ladi:
1/C = 1/C1 + 1/C2 = 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
Chap tomonda ko'rsatilgandek ulangan ikkita kondensator parallel kondensatorlar deb ataladi. O'ngdagi rasmda parallel ulangan ikkita kondensatorga teng sig'imga ega ekvivalent kondensator ko'rsatilgan.
C1 va C2 kondensatorlarining yuqori plitalari batareyaning musbat terminaliga ulangan, shuning uchun ular yuqori elektr potensialiga ega. Shu bilan birga, C1 va C2 kondensatorlarining pastki plitalari batareyaning manfiy terminaliga ulangan , shuning uchun ular ham past elektr potensialiga ega. Shuning uchun, parallel ulangan har bir kondensatorning potensiallar farqi batareyaning potensiallar farqiga teng degan xulosaga kelish mumkin (V1 = V2 = V).
Batareyaga ikkita parallel kondensator ulanganda, batareyaning musbat qutbi elektronlarni yuqori plastinkaga tortadi, batareyaning manfiy qutbi esa elektronlarni pastki plastinkaga itaradi, bu esa elektronlarning yuqori plastinkadan pastki plastinkaga o'tishiga olib keladi. Ikki yuqori plastinka elektronlarni yo'qotadi, musbat zaryadlanadi va ikkita pastki plastinka elektronlarni oladi, manfiy zaryadlanadi. Ikki o'tkazgich plastinka orasidagi potensiallar farqi batareyaning potensiallar farqiga teng bo'lgandan so'ng, elektron uzatish to'xtaydi.
C1 kondensatorining yuqori plitasi va C1 kondensatorining pastki plitasi bir xil elektr zaryadini saqlaydi, ammo qarama-qarshi belgilarga ega. Xuddi shunday, C2 kondensatorining yuqori plitasi va C2 kondensatorining pastki plitasi bir xil elektr zaryadini saqlaydi, ammo qarama-qarshi belgilarga ega. Agar C1 kondensatorida saqlangan elektr zaryadi Q1 va C2 kondensatorida saqlangan elektr zaryadi Q2 bo'lsa , parallel ulangan ikkala kondensatorda saqlangan umumiy elektr zaryadi Q = Q1 + Q2 ga teng . Shunday qilib , parallel ulangan kondensatorlardagi umumiy elektr zaryadi har bir kondensatordagi zaryadlar yig'indisiga teng.
Parallel ulangan har bir kondensatordagi elektr zaryadining kattaligi Q tenglama yordamida hisoblanadi1 = C1 ΔV va Q2 = C2 ΔV, almashtirish kondensatoridagi elektr zaryadining kattaligi esa Q = C ΔV tenglama yordamida hisoblanadi, bu yerda Q elektr zaryadi, C sig'im va ΔV elektr potensiallar farqi. Q = Q tenglama1 +Q2 Q ni almashtirish orqali qayta tuzilgan:
Q = Q1 +Q2
C ΔV = C1 ΔV + C2 DV
C ΔV = ΔV (C1 + C2)
C = C1 + C2
Potensiallar farqi ΔV bir xil va shuning uchun tenglamadan chiqarib tashlanadi.
Agar parallel ravishda ulangan uchta kondensator bo'lsa, yuqoridagi formula quyidagicha o'zgaradi:
C = C1 + C2 + C3
Agar to'rtta kondensator bo'lsa, u holda C qo'shiladi4Xuddi shunday, agar beshta kondensator bo'lsa va hokazo. Bu parallel ulangan kondensatorlar uchun almashtirish kondensatorining sig'imini aniqlash formulasi.
Aytaylik, C1 2 va C ga teng2 1 ga teng bo'lsa, almashtirish kondensatorining sig'imi quyidagicha bo'ladi:
C = C1 + C2 2 + 1 = 3
Ushbu hisob-kitobga asoslanib, almashtirish kondensatorining sig'imi parallel ulangan har bir kondensatorning sig'imidan katta degan xulosaga kelish mumkin.