ความสัมพันธ์ของตัวเก็บประจุแบบอนุกรม แบบขนานและแบบผสม

การรวมตัวของตัวเก็บประจุมีหน้าที่ในการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าเพื่อใช้ในวัตถุประสงค์เฉพาะ สามารถเกิดขึ้นได้สามวิธี: แบบอนุกรม แบบขนาน และแบบผสม

สมาคมตัวเก็บประจุแบบอนุกรม

ในการเชื่อมโยงตัวเก็บประจุแบบอนุกรม เพลตที่ประกอบเป็นตัวเก็บประจุจะเชื่อมต่อเข้าด้วยกันดังนี้

แผ่นประจุลบของตัวเก็บประจุเชื่อมต่อกับแผ่นบวกของตัวเก็บประจุอีกตัวหนึ่ง เป็นต้น

ทำให้ตัวเก็บประจุทั้งหมดมีประจุที่สัมพันธ์กัน เช่น Q = ค่าคงที่.

ด้วยสูตรต่อไปนี้สามารถกำหนดความจุของความสัมพันธ์ของตัวเก็บประจุแบบอนุกรม:

1/C_{เท่ากัน} = 1/C₁ +1/C₂ +1/C₃ +... 1/C_ไม่

สมาคมตัวเก็บประจุแบบขนาน

ในการเชื่อมโยงตัวเก็บประจุแบบขนาน แผ่นลบของตัวเก็บประจุจะเชื่อมโยงเข้าด้วยกัน

ในทำนองเดียวกัน แผ่นขั้วบวกก็เชื่อมต่อกันด้วย นั่นเป็นสาเหตุที่ความสัมพันธ์ประเภทนี้เรียกว่าการเชื่อมโยงแบบขนาน

ในกรณีนี้ ตัวเก็บประจุทั้งหมดมีค่า ddp เท่ากัน (ความต่างศักย์ไฟฟ้า) นั่นคือ V = ค่าคงที่.

ในการคำนวณความสัมพันธ์ของตัวเก็บประจุแบบขนาน เราเพิ่มความจุโดยใช้สูตร:

ค_{เท่ากัน} = C₁ + C₂ +... ค_ไม่

สมาคมตัวเก็บประจุผสม

ในการเชื่อมโยงตัวเก็บประจุแบบผสมจะพบตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือแบบขนาน

ด้วยเหตุนี้จึงต้องทำการคำนวณความสัมพันธ์ของตัวเก็บประจุแบบผสมเป็นส่วนๆ ขั้นแรก คำนวณความจุของความสัมพันธ์แบบขนาน

หลังจากได้รับค่านี้ ความจุของความสัมพันธ์ของอนุกรมจะถูกคำนวณ

อ่าน ตัวเก็บประจุ และ สูตรฟิสิกส์.

แก้ไขแบบฝึกหัด

1. (PUC-RS) อุปกรณ์ที่ใช้กันทั่วไปในวงจรไฟฟ้าเรียกว่าตัวเก็บประจุซึ่งมีสัญลักษณ์คือ

ความจุ (C) ของตัวเก็บประจุคำนวณจากอัตราส่วนระหว่างประจุ (Q) ที่เก็บไว้ในอาร์มาเจอร์ตัวใดตัวหนึ่งและแรงดันไฟฟ้า (V) ที่ใช้กับตัวเก็บประจุนั่นคือ C = Q / V

ตัวเก็บประจุ A ที่มีความจุไฟฟ้ากระแสสลับจะอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้า V. จากนั้นตัวเก็บประจุอีกตัว B ที่มีความจุ CB ต่างกันเชื่อมต่อแบบขนานกับ A โดยคงแรงดันไฟฟ้า V ไว้เท่ากันในการเชื่อมโยง

เกี่ยวกับความสัมพันธ์ของตัวเก็บประจุ A และ B อาจกล่าวได้ว่า

ก) หลังจากเชื่อมต่อแล้ว ตัวเก็บประจุจะมีประจุเท่ากัน
b) พลังงานของสมาคมเท่ากับพลังงานตั้งต้นของ A
ค) พลังงานของสมาคมน้อยกว่าพลังงานตั้งต้นของ ก.
d) หลังจากเชื่อมโยงตัวเก็บประจุที่มีความจุต่ำสุดจะมีประจุสูงสุด
จ) ความจุของสมาคมเท่ากับผลรวมของความจุของ A และ B

ดูคำตอบ

ทางเลือก e: ความจุของความสัมพันธ์เท่ากับผลรวมของความจุของ A และ B

2. (FUNREI 2000) ให้ตัวเก็บประจุสามตัวแต่ละตัวเป็นความจุ c ค่าความจุใดที่เทียบเท่ากับความสัมพันธ์ระหว่างกันไม่ถูกต้อง?

ก) w/3
ข) 3c
ค) 2c/3
ง) 3c/2

ดูคำตอบ

ทางเลือก c: 2c/3