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커패시터의 조합에 대한 문제


커패시터의 조합은 몇 가지 방법을 통해 도달 할 수 있습니다. 조합은 전위차 또는 v를 적용하고 다른 플레이트 또는 Q를 충전하기 위해 배터리와 관련이 있습니다. 두 지점의 조합의 등가 커패시턴스는 다음 방식으로 정의 될 수 있습니다 -

c =q / v.

두 가지 조합 방법이 자주 사용됩니다 :병렬 조합 및 시리즈 조합.

커패시터의 병렬 조합

커패시터가 평행 한 방식으로 연결된 경우 각 커넥터에서 V 사이에 오는 전위차는 동일합니다. C1, C2의 전하는 Q1 및 Q2와 다릅니다. 따라서 Q의 총 전하 금액은 다음과 같이 설명 할 수 있습니다.

Q =Q1 + Q2

Q =C1V + C2V Q / V =​​C1 + C2

점 A와 점 B 사이에있는 등가 커패시턴스는 C =C1 + C2입니다. 

커패시터의 전하는 다음과 같이 설명 할 수 있습니다.

Q1 =C1 / (C1 + C2) Q 및

Q2 =C2 / (C1 + C2) Q.

커패시터가 두 개 이상인 경우 다음과 같습니다. C =C1 + C2 + C3 + C4 + C5 +…

커패시터의 일련의 조합

커패시터가 직렬 형태로 연결된 경우, 커패시터 각각에 떨어지는 전하 Q의 크기는 동일하게 유지됩니다. 그런 다음 C1과 C2의 전위차는 V1과 V2와 다릅니다. 따라서 각 조합 간의 전위차는 다음과 같습니다. v =v1 + v2

v =q / c1 + q / c2 및 v / q =1 / c1 + 1 / c2

Q / V의 비율은 C와 점 A와 점 B 사이의 동등한 커패시턴스로 알려져 있습니다. 

C의 등가 커패시턴스는 공식에 의해 도달 할 수 있습니다 :1 / c =1 / c1 + 1 / c2

C1과 C2에 걸친 전위차는 V1 및 V2이며 다음과 같이 언급됩니다.

V1 =C2 / (C1 + C2) 및 V2 =C1 / (C1 + C2) V

커패시터가 두 개 이상인 경우 커패시터의 조합의 관계는 다음과 같습니다.

1 / c =1 / c1 + 1 / c2 + 1 / c3 + 1 / c4 +….

명심해야 할 중요한 점 :

  • C와 커패시턴스가 동일 인 N 커패시터가 직렬 형태로 연결되면 효과적인 커패시턴스는 C / N입니다.
  • C와의 커패시턴스가 동일 인 N 커패시터가 병렬 형태로 연결되면 유효 커패시턴스는 CN입니다.
커패시터의 조합에 기반한

문제

문제 1 :커패시턴스 C1 =6 μF 및 C2 =3 μF가있는 두 커패시터는 직렬 형태로 서로 연결되어 있으며 EMF 18 V가있는 셀을 가로 질러 연결되었습니다. 이제 계산해야합니다 -

  • 둘 사이에 동등한 커패시턴스
  • 각 커패시터에 걸쳐있는 잠재적 차이
  • 각 커패시터가 가질 수있는 충전량

솔루션

  • 1 / c =1 / c1 + 1 / c2 - c =(c1 c2) / (c1 c2) =(6 * 3) / (6 + 3) =2 μ f
  • V1 =C1 / (C1 + C2) V =3 / (6 + 3) * 18 =6 볼트

v2 =c1 / (c1 + c2) * v =6 / (6 + 3) * 18 =12 볼트

  • Q1 =Q2 =C1 V1 =C2 V2 =CV

따라서, 각 커패시터는 =CEQ V =2 μ f x 1 8 볼트 =36 μc.

의 전하를 가졌다.

위에서 언급 한 문제에서 가장 작은 커패시터 자체가 그 자체로 가장 큰 전위차가 있음을 알 수 있습니다.

문제 2 :모든 커패시터의 커패시턴스가 2 μ f에있을 때 지점 A와 포인트 B 사이에있는 동등한 커패시턴스 검색

솔루션

위에 주어진 시스템의 경우, 점수 5는 지점 5와 지점 B 사이에 연결되어 있음을 알 수 있습니다. 따라서 다음과 같은 방식으로 표시 될 수 있습니다.

.
  1. 포인트 1과 3이 평행 하므로이 두 가지의 효과적인 커패시턴스는 4 μ f입니다.
  2. 4 μf와 2 μf는 일련의 형태로 존재하기 때문에,이 둘의 효과적인 커패시턴스는 4 / 3 μf에서 복용 할 수 있습니다.
  3. 4 / 3 μf와 2 μf는 평행 한 형태로 놓여 있기 때문에,이 둘의 효과적인 커패시턴스는 10 / 3 μf에서 복용 할 수 있습니다.
  4. 10 / 3 μf 및 2 μf는 직렬 형태로 거짓말을하기 때문에이 둘의 효과적인 커패시턴스는 5 / 4 μf에서 복용 할 수 있습니다.
  5. 5 / 4 μf 및 2 μf는 평행 한 형태로 놓여 있기 때문에,이 둘의 효과적인 커패시턴스는 13 / 4 μf에서 복용 할 수 있습니다.

따라서, 이미지에 묘사 된 주어진 시스템의 최종 등가 커패시턴스는 13 / 4 μf입니다.

결론

커패시터의 조합은 몇 가지 방법을 통해 도달 할 수 있습니다. 커패시터의 일련의 조합에서, 커패시터는 모두 동일한 전하, 즉 시리즈 조합의 커패시턴스 결과는 C =Q / V가 될 것입니다. 커패시터가 평행 한 방식으로 연결된 경우 각 커넥터에 걸쳐 V 사이에 오는 전위차가 동일합니다.

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