コンデンサの組み合わせには、いくつかの方法があります。組み合わせは、電位差または V を適用し、異なるプレートまたは Q を充電するために、バッテリーと関連付けられます。2 つのポイントの組み合わせの等価静電容量は、次の方法で定義できます。
C =Q / V。
並列結合と直列結合の 2 つの結合方法がよく使用されます。
コンデンサの並列組み合わせ
コンデンサが並列に接続されている場合、各コネクタの V 間に生じる電位差は同じになります。 C1、C2 の電荷は、Q1 および Q2 とは異なります。したがって、Q の総電荷量は次のように記述できます。
Q =Q1 + Q2
Q =C1V + C2V Q / V =C1 + C2
a 点と b 点の間にある等価静電容量は、C =C1 + C2 になります。
コンデンサの充電は次のように記述できます。
Q1 =C1 / (C1 + C2) Q、
Q2 =C2 / (C1 + C2) Q.
2 つ以上のコンデンサがある場合、C =C1 + C2 + C3 + C4 + C5 + …
コンデンサの組み合わせシリーズ
コンデンサが直列に接続されている場合、各コンデンサにかかる電荷 Q の大きさは同じままです。その場合、C1 と C2 の間の電位差は、V1 と V2 とは異なります。したがって、各組み合わせの電位差は次のようになります。 V =V1 + V2
V =Q / C1 + Q / C2 および V / Q =1 / C1 + 1 / C2
Q / Vの比率は、Cと点aおよび点bの間の等価静電容量として知られています。
C の等価静電容量は次の式で求めることができます:1 / C =1 / C1 + 1 / C2
C1 と C2 にまたがる電位差は V1 と V2 であり、次のように述べられています。
V1 =C2 / (C1 + C2) および V2 =C1 / (C1 + C2) V
2 つ以上のコンデンサがある場合、コンデンサの組み合わせの例の関係は次のようになります。
1 / C =1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 + 1 / C4 + ….
留意すべき重要な点:
- C と容量が同じ N 個のコンデンサを直列に接続すると、実効容量は C / N になります。
- C と同じ容量の N 個のコンデンサを並列に接続すると、実効容量は CN になります。
コンデンサの組み合わせによる問題
問題 1:静電容量 C1 =6 μ F と C2 =3 μ F を持つ 2 つのコンデンサが互いに直列に接続されており、emf 18 V のセルの向かいにあります。計算する必要があります –
- 両者の間で等価な静電容量
- 各コンデンサにかかる電位差
- 各コンデンサの充電量
解決策
- 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 ボルト
V2 =C1 / (C1 + C2) * V =6 / (6 + 3) * 18 =12 ボルト
- Q1 =Q2 =C1 V1 =C2 V2 =CV
したがって、各コンデンサの電荷は =Ceq V =2 μ F x 1 8 ボルト =36 μ C です。
上記の問題では、最も小さなコンデンサ自体が、その両端に最大の電位差を持っていることがわかります。
問題 2:すべてのコンデンサの静電容量が 2 μ F のとき、点 A と点 B の間にある等価静電容量を検索します。
解決策
上記のシステムでは、ポイント 1 とポイント 2 が平行であることがわかりますが、ポイント番号 5 はポイント A とポイント B の間に接続されています。したがって、それらは次の方法で表すことができます。
<オール>したがって、画像に描かれているシステムの最終的な等価静電容量は 13 / 4 μF です。
結論
コンデンサの組み合わせには、いくつかの方法があります。一連のコンデンサの組み合わせでは、コンデンサはすべて同じ電荷を持ちます。つまり、直列の組み合わせの静電容量の結果は C =Q / V になります。コンデンサが並列に接続されている場合、電位各コネクタの V 間の差は同じになります。
