电容器电路公式

电容器具有特定的电容值。如果无法获得所需的电容值,可以将两个或多个电容器连接起来以达到所需的电容值。要正确连接电容器,必须透彻理解电容器电路。

在学习电容器电路之前,首先要了解相关符号。 电容器电路公式 1如下。电容器符号中的两条竖线代表平行板电容器中的两个导体。在电池符号中,较长的竖线代表高电位(+),较短的竖线代表低电位(-)。电容器和电池符号中的水平线都代表导线。

串联电路

电容器电路公式 2如图左所示,两个电容器连接在一起称为串联电容器。右图所示,一个替代电容器的电容值与这两个串联电容器的电容值相等。

最初,两个电容器均未带电。连接到电池后,电容器C1的上极板(连接电池正极)因电子移出而带正电,电容器C2的下极板(连接电池负极)因接收电子而带负电。带负电的电子受到电池正极的吸引而移动。随后,这些电子受到电池负极的排斥,向电容器C2的下极板移动。带正电的电容器C1的上极板吸引电容器C2上极板的电子,使电子向电容器C1的下极板移动。最终,电容器C1的下极板带负电,电容器C2的上极板带正电。

电容器C1上极板流出的负电荷与流入电容器C2下极板的负电荷量相等,而电容器 C1 上极板吸收的正电荷量与流出的负电荷量相等。同样地,电容器 C1 下极板上的负电荷量与电容器C2上极板上的正电荷量相等。因此,每个导体极板都带有相同量但符号相反的电荷,其中电容器 C1 上极板带电量为 +Q,电容器 C1 下极板带电量为-Q,电容器 C2 上极板带电量为+Q,电容器C2下极板带电量为 -Q。在串联电路中,电容器C1上的电荷量(Q1 ) =电容器 C2 上的电荷量( Q2 ) = Q。

那么电势呢?在串联电路中,替换电容器上的电势与每个电容器上的电势相同,即 V = V1 + V2. 电位 电容器 C1 是 V1 = Q/C1电容器C上的电势2 是 V2 = Q/C2 替换电容器上的电势为 V = Q/C。
V = V1 + V2
Q/C = Q/C1 + 质量控制2
Q/C = Q (1/C1 + 1/C2)
1/C = 1/C1 + 1/C2
如果三个电容器串联,则上述公式变为:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
如果有四个电容器,则加上 1/C4同样地,如果有五个电容器,依此类推。这是确定串联电容器中替换电容器电容值的公式。

假设 C1 是 2 和 C2 如果电容值为 1,则替换电容器的电容值为:
1/C = 1/C1 + 1/C2 = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
C/1 = C = 2/3
根据这一计算,可以得出结论:替换电容器的电容小于串联的每个电容器的电容之和。

并联电路

电容器电路公式 3如图左所示连接的两个电容器称为并联电容器。右图所示为一个等效电容器,其电容值等于这两个并联电容器的电容值。

电容器C1和C2的上极板连接到电池的正极,因此具有较高的电势。同时,电容器C1和C2的下极板连接到电池的负极,因此也具有较低的电势。因此,可以得出结论:并联的每个电容器的电势差等于电池的电势差(V1 = V2 = V)。

当两个并联电容器连接到电池时,电池的正极吸引电子到上极板,而负极排斥电子到下极板,导致电子从上极板流向下极板。两个上极板失去电子,带正电;两个下极板获得电子,带负电。当两个导体极板之间的电势差等于电池的电势差时,电子转移停止。

电容器C1的上极板和下极板存储的电荷量相同,但符号相反。同样,电容器C2的上极板和下极板存储的电荷量相同,但符号相反。如果电容器C1存储的电荷量为Q1 ,电容器C2存储的电荷量为Q2 ,那么并联的两个电容器存储的总电荷量为Q = Q1 + Q2 。因此,并联电容器的总电荷量等于每个电容器所存储电荷量之和。

利用公式 Q 计算并联电容器上每个电容器的电荷量。1 = C.1 ΔV 和 Q2 = C.2 ΔV,而替换电容器上的电荷量则使用公式 Q = C ΔV 计算,其中 Q 为电荷量,C 为电容值,ΔV 为电势差。公式 Q = Q1 + Q2 通过替换 Q 重新表述:
Q = Q1 + Q2
C ΔV = C1 ΔV + C2 ΔV
C ΔV = ΔV (C1 C +2)
C=C1 C +2
电势差ΔV相同,因此从方程中消除。
如果三个电容器并联,则上述公式变为:
C=C1 C +2 C +3
如果有四个电容器,则需要添加 C。4同样地,如果有五个电容器,依此类推。这是确定并联电容器中替换电容器电容值的公式。

假设 C1 是 2 和 C2 如果电容值为 1,则替换电容器的电容值为:
C=C1 C +2 = 2 + 1 = 3
根据这一计算,可以得出结论:替换电容器的电容大于并联的每个电容器的电容之和。

 

 

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