Bài viết nói về Công thức tụ điện nối tiếp và song song bao gồm định nghĩa và lý thuyết. Nếu bạn đang tìm bài viết ” công thức mạch điện nối tiếp và song song”. Hãy tham khảo link bên dưới:
Tải File Tài Liệu ĐIện Cơ Bản
Xem thêm: công thức mạch điện nối tiếp và song song
Tụ điện song song – Công thức tụ điện nối tiếp và song song
Công thức tụ điện nối tiếp và song song : Đây là cách cách xác định mạch điện song song và nối tiếp Các tụ điện được nối song song với nhau khi cả hai đầu của nó được nối với mỗi đầu của một tụ điện khác.
Điện áp ( Vc ) được kết nối trên tất cả các tụ điện được mắc song song . Sau đó, các tụ điện song song có nguồn cung cấp “điện áp chung”:
Bạn đang đọc:
V C1 = V C2 = V C3 = V AB = 12VTrong mạch sau, những tụ điện C 1, C 2 và C 3 đều mắc với nhau thành một nhánh song song giữa những điểm A và B như hình vẽ .
Khi mắc song song những tụ điện với nhau thì điện dung tổng hoặc tương tự thì C T trong mạch bằng tổng của tổng thể những tụ điện riêng không liên quan gì đến nhau mắc thêm vào nhau. Điều này là do bản trên cùng của tụ điện, C 1 được nối với bản trên cùng của C 2 được nối với bản trên của C 3, v.v.Điều này cũng đúng với những bản dưới của tụ điện. Khi đó làm tăng diện tích quy hoạnh hiệu dụng của tính bằng m 2 .Vì điện dung, C tương quan đến diện tích quy hoạnh ( C = ε ( A / d ) ) nên giá trị điện dung khi tích hợp cũng sẽ tăng lên. Sau đó, tổng giá trị điện dung của những cách ghép tụ điện với nhau thực sự được tính bằng cách cộng diện tích quy hoạnh tấm bản tụ với nhau. Nói cách khác, tổng điện dung bằng tổng của toàn bộ những điện dung riêng không liên quan gì đến nhau mắc song song. Bạn hoàn toàn có thể nhận thấy rằng tổng điện dung của những tụ điện song song được tìm thấy giống như tổng điện trở của những điện trở nối tiếp .Dòng điện chạy qua mỗi tụ điện và như tất cả chúng ta đã thấy trong hướng dẫn trước có tương quan đến điện áp. Sau đó, bằng cách vận dụng Định luật dòng điện của Kirchoff, ( KCL ) cho mạch trên, tất cả chúng ta có
và điều này hoàn toàn có thể được viết lại thành :
Sau đó, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể xác lập điện dung mạch tổng hoặc tương tự, C T là tổng của tổng thể những điện dung riêng không liên quan gì đến nhau cộng lại với nhau, cho tất cả chúng ta phương trình tổng quát của :
Phương trình ghép tụ song song
Khi mắc song song những tụ điện với nhau, chúng phải được quy đổi về cùng một đơn vị chức năng điện dung, mặc dầu đó là μF, nF hay pF. Ngoài ra, ta thấy cường độ dòng điện chạy qua tổng giá trị điện dung, C T bằng tổng dòng điện mạch là i TChúng ta cũng hoàn toàn có thể xác lập tổng điện dung của đoạn mạch song song từ tổng điện tích tụ điện tích trữ bằng phương trình Q = CV cho điện tích trên những bản tụ điện. Tổng điện tích Q T được tàng trữ trên tổng thể những bản tụ bằng tổng những điện tích tích trữ riêng không liên quan gì đến nhau trên mỗi tụ điện, do đó ,
Khi điện áp ( V ) có ở cả 2 vế, chúng ta có thể chia cả hai vế của phương trình trên và chỉ còn lại là điện dung và bằng cách đơn giản thêm cùng giá trị của điện dung C T . Ngoài ra, phương trình này không phụ thuộc vào số lượng tụ điện song song trong nhánh, và do đó có thể được tổng quát cho bất kỳ số lượng N tụ điện song song nào được kết nối với nhau.
Ví dụ Tụ điện mắc song song No1
Vì vậy, bằng cách lấy những giá trị của ba tụ điện từ ví dụ trên, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể tính được tổng điện dung mạch tương tự C T là :C T = C 1 + C 2 + C 3 = 0,1 uF + 0,2 uF + 0,3 uF = 0,6 uF
Một điểm quan trọng cần nhớ về các mạch tụ điện được nối song song, tổng điện dung ( C T ) của bất kỳ hai hoặc nhiều tụ điện được kết nối song song với nhau sẽ luôn LỚN hơn giá trị của tụ điện lớn nhất trong nhóm khi chúng ta cộng các giá trị với nhau. Vì vậy, trong ví dụ trên C T = 0,6μF trong khi tụ điện có giá trị lớn nhất chỉ là 0,3μF .
Khi mắc 4, 5, 6 hoặc thậm chí còn nhiều tụ điện với nhau thì tổng điện dung của đoạn mạch C T vẫn là tổng của tổng thể những tụ riêng không liên quan gì đến nhau ghép lại với nhau và như tất cả chúng ta đã biết lúc bấy giờ, tổng điện dung của một đoạn mạch song song luôn lớn hơn tụ điện có giá trị cao nhất .Điều này là do chúng tôi đã tăng tổng diện tích quy hoạnh mặt phẳng của những tấm một cách hiệu suất cao. Nếu tất cả chúng ta làm điều này với hai tụ điện giống hệt nhau, tất cả chúng ta đã tăng gấp đôi diện tích quy hoạnh mặt phẳng của những tấm, từ đó tăng gấp đôi điện dung của sự tích hợp, v.v.
Tụ điện trong ví dụ song song No2
Tính điện dung tổng hợp theo Farads ( μF ) của những tụ điện sau đây khi chúng được mắc song song với nhau :
- a ) Hai tụ điện đều có điện dung 47nF
- b ) Một tụ điện 470nF mắc song song với một tụ điện 1μF
a ) Tổng điện dung ,C T = C 1 + C 2 = 47 nF + 47 nF = 94 nF hoặc 0,094 μFb ) Tổng điện dung ,C T = C 1 + C 2 = 470 nF + 1 μFdo đó, C T = 470 nF + 1000 nF = 1470 nF hoặc 1,47 μF
Vậy, tổng điện dung hoặc điện dung tương đương, C T của một đoạn mạch điện chứa hai hoặc nhiều tụ điện mắc song song là tổng của tất cả các điện dung riêng lẻ cộng lại với nhau khi diện tích hiệu dụng của các bản tụ tăng lên.
Tụ điện nối tiếp – Công thức tụ điện nối tiếp và song song
Các tụ điện mắc nối tiếp với nhau khi chúng được nối với nhau thành một hàng .
Đối với các tụ điện mắc nối tiếp, dòng điện nạp ( i C ) chạy qua các tụ điện là như nhau cho tất cả các tụ điện vì nó chỉ có một đường.
Khi đó, các tụ điện mắc nối tiếp đều có cùng cường độ dòng điện chạy qua chúng là i T = i 1 = i 2 = i 3, v.v … Do đó mỗi tụ điện sẽ lưu trữ cùng một lượng điện tích Q trên các bản của nó mà không phụ thuộc vào điện dung của nó. Điều này là do điện tích được tích trữ bởi một bản của một tụ điện bất kỳ phải đến từ bản của tụ điện liền kề của nó. Do đó, các tụ điện mắc nối tiếp với nhau phải có cùng điện tích.
Q T = Q. 1 = Q. 2 = Q 3 …. vvHãy xem xét những mạch sau đây trong đó ba tụ, C 1, C 2 và C 3 đều liên kết với nhau trong một Trụ sở loạt trên một nguồn cung ứng điện áp giữa những điểm A và B .
Tụ điện mắc nối tiếp
Trong đoạn mạch song song trước đó ta thấy tổng điện dung, C T của đoạn mạch bằng tổng của toàn bộ những tụ riêng ghép lại với nhau. Tuy nhiên, trong một đoạn mạch mắc nối tiếp, tổng điện dung C T hoặc tương tự được tính theo cách khác .Trong đoạn mạch nối tiếp phía trên bản bên phải của tụ điện thứ nhất, C 1 nối với bản bên trái của tụ điện thứ hai, C 2 có bản bên phải nối với bản bên trái của tụ điện thứ ba là C 3. Khi đó, liên kết nối tiếp này có nghĩa là trong mạch điện một chiều, tụ điện C 2 được cách ly hiệu suất cao khỏi mạch .Kết quả của điều này là diện tích quy hoạnh đã giảm xuống điện dung riêng không liên quan gì đến nhau nhỏ nhất được liên kết trong chuỗi nối tiếp. Do đó, điện áp rơi trên mỗi tụ điện sẽ khác nhau tùy thuộc vào giá trị của điện dung riêng không liên quan gì đến nhau .Sau đó, bằng cách vận dụng định luật điện áp Kirchhoff, ( KVL ) cho mạch trên, tất cả chúng ta nhận được :
Xem thêm:
Vì Q = C * V và sắp xếp lại cho V = Q. / C, sửa chữa thay thế Q. / C cho mỗi điện áp tụ điện V C trong phương trình KVL trên sẽ cho tất cả chúng ta :
chia mỗi số hạng cho Q. sẽ cho
Phương trình tụ điện nối tiếp
Khi mắc thêm các tụ điện nối tiếp với nhau , nghịch đảo ( 1 / C ) của các tụ điện riêng lẻ được cộng lại với nhau (giống như các điện trở mắc song song) thay vì của chính điện dung. Khi đó tổng giá trị của các tụ điện mắc nối tiếp bằng nghịch đảo của tổng nghịch đảo của các điện dung riêng lẻ xem thêm tụ quạt đấu song song hay nối tiếp.
Ghép nối tiếp tụ điện Ví dụ số 1
Lấy ba giá trị của tụ điện từ ví dụ trên, ta hoàn toàn có thể tính được tổng điện dung C T của ba tụ điện mắc nối tiếp là :
Một điểm quan trọng cần nhớ về các tụ điện được nối với nhau theo cấu hình nối tiếp, đó là tổng điện dung của mạch ( C T ) của bất kỳ số tụ điện nào mắc nối tiếp sẽ luôn ÍT hơn giá trị của tụ điện nhỏ nhất trong loạt và trong ví dụ trên C T = 0,055μF với giá trị của tụ điện nhỏ nhất trong chuỗi nối tiếp chỉ là 0,1μF .
Phương pháp giám sát tương hỗ này hoàn toàn có thể được sử dụng để tính bất kể số lượng tụ điện riêng không liên quan gì đến nhau nào được liên kết với nhau trong một mạng nối tiếp đơn lẻ. Tuy nhiên, nếu chỉ có hai tụ điện mắc nối tiếp, thì một công thức đơn thuần hơn và nhanh hơn hoàn toàn có thể được sử dụng và được đưa ra là :Nếu hai tụ điện mắc nối tiếp bằng nhau và có cùng giá trị, nghĩa là : C 1 = C 2, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể đơn giản hóa phương trình trên như sau để tìm tổng điện dung của bộ tích hợp nối tiếp .
Khi đó ta thấy rằng nếu và chỉ khi hai tụ điện mắc nối tiếp giống nhau và bằng nhau thì tổng điện dung, C T sẽ đúng bằng 50% giá trị của điện dung đó là : C / 2 .Với điện trở mắc nối tiếp, tổng của tổng thể những điện áp giảm trên đoạn mạch nối tiếp sẽ bằng điện áp đặt vào V S ( Định luật điện áp Kirchhoff ) và điều này cũng đúng với tụ điện mắc nối tiếp .Với tụ điện mắc nối tiếp, điện dung của tụ điện đóng vai trò như trở kháng do tần số của nguồn phân phối. Điện kháng điện dung này tạo ra sự sụt giảm điện áp trên mỗi tụ điện, do đó những tụ điện mắc nối tiếp hoạt động giải trí như một mạng phân loại điện dung .Kết quả là công thức phân loại điện áp vận dụng cho những điện trở cũng hoàn toàn có thể được sử dụng để tìm những hiệu điện thế riêng của hai tụ điện mắc nối tiếp. Sau đó :Trong đó : C X là điện dung của tụ điện được đề cập, V S là điện áp phân phối trên mắc nối tiếp và V CX là điện áp rơi trên tụ điện tiềm năng .
Ví dụ Tụ điện nối tiếp số 2
Tìm giá trị điện dung chung và hiệu điện thế rms riêng trên hai tụ điện mắc nối tiếp sau đây khi mắc vào nguồn điện xoay chiều 12V .
- a ) Hai tụ điện đều có điện dung 47 nF
- b ) Một tụ điện 470 nF mắc nối tiếp với một tụ điện 1 μF
a ) Tổng điện dung bằng nhau ,
Điện áp giảm trên hai bản tụ 47 nF giống nhau ,
b ) Tổng điện dung không bằng nhau ,
Hiệu điện thế giảm qua hai bản tụ không trùng nhau : C 1 = 470 nF và C 2 = 1 μF .
Kể từ khi luật điện áp Kirchhoff vận dụng cho này và mỗi loạt liên kết mạch, tổng số tiền của những giọt điện áp cá thể sẽ bằng giá trị đến việc phân phối điện áp, V S. Khi đó 8.16 + 3.84 = 12V .Cũng chú ý quan tâm rằng nếu những giá trị tụ điện giống nhau, 47 nF trong ví dụ tiên phong của chúng tôi, điện áp phân phối sẽ được chia đều trên mỗi tụ điện như được hiển thị. Điều này là do mỗi tụ trong mắc nối tiếp có điện tích ( Q = C x V = 0.564 μC ) và do đó có 50% ( hoặc tỷ suất phần trong hơn hai tụ ) của điện áp đặt, V S .Tuy nhiên, khi những giá trị của tụ điện nối tiếp khác nhau, tụ điện có giá trị lớn hơn sẽ tự tích điện đến điện áp thấp hơn và tụ điện có giá trị nhỏ hơn với điện áp cao hơn và trong ví dụ thứ hai của chúng tôi ở trên, nó được hiển thị lần lượt là 3,84 và 8,16 vôn. Hiệu điện thế này được cho phép những tụ điện duy trì cùng một lượng điện tích Q. trên những bản của mỗi tụ điện như hình vẽ .
Lưu ý rằng tỷ số của điện áp giảm trên hai tụ điện mắc nối tiếp sẽ luôn không đổi bất kể tần số nguồn phân phối làm điện kháng của chúng là bao nhiêu, X C sẽ không đổi .Sau đó, hai điện áp giảm 8,16 vôn và 3,84 vôn ở trên trong ví dụ đơn thuần của chúng tôi sẽ giữ nguyên ngay cả khi tần số phân phối được tăng từ 100H z lên 100 kHz .Mặc dù điện áp giảm trên mỗi tụ điện sẽ khác nhau so với những giá trị điện dung khác nhau, nhưng điện tích tụ điện qua những bản sẽ bằng nhau vì cùng một lượng dòng điện sống sót trong một đoạn mạch nối tiếp vì tổng thể những tụ điện đang được phân phối cùng một số lượng hoặc cùng một số lượng. của những electron .Nói cách khác, nếu điện tích trên mỗi bản tụ điện là như nhau, vì Q. không đổi, thì khi điện dung của nó giảm, điện áp giảm trên những bản tụ điện tăng lên, vì điện tích lớn so với điện dung. Tương tự như vậy, một điện dung lớn hơn sẽ dẫn đến giảm điện áp nhỏ hơn trên những bản của nó vì điện tích nhỏ hơn so với điện dung .
Tóm tắt – Công thức tụ điện nối tiếp và song song
Tóm lại, tổng hoặc điện dung tương đương, C T của đoạn mạch chứa tụ điện mắc nối tiếp là nghịch của tổng nghịch của tất cả các điện dung riêng lẻ được cộng lại với nhau.
Cũng đối với các tụ điện mắc nối tiếp , tất cả các tụ điện mắc nối tiếp sẽ có cùng dòng điện chạy qua chúng là i T = i 1 = i 2 = i 3, v.v. Hai hoặc nhiều tụ điện mắc nối tiếp sẽ luôn có lượng điện tích tụ điện bằng nhau. đĩa của họ.
Khi điện tích, ( Q ) là không đổi, sự sụt giảm điện áp trên tụ điện được xác định bởi giá trị của tụ điện chỉ như là V = Q ÷ C . Giá trị điện dung nhỏ sẽ dẫn đến hiệu điện thế lớn hơn trong khi giá trị điện dung lớn sẽ làm giảm điện áp nhỏ hơn.
Xem thêm:
==>> Các bạn có ai chơi FF không ạ ? Nếu có thì hãy tham khảo bảng kí tự đặc biệt đầy đủ để đặt tên cho nhân vật nhé.
Source:
Category: