Hur löser man kondensatorkretsar?
Den totala laddningen i en krets beror på den totala spänningen och den totala kapacitansen i en krets.
Vad betyder lösning av en kondensatorkrets egentligen? Tja, det är bara att hitta laddningen och spänningen över varje kondensator i en krets. Det finns några enkla formler och regler som gör det möjligt för oss att lösa två olika typer av kondensatorkretsar: seriekrets och parallellkrets. Låt oss komma igång!
- 1Förstå de viktigaste skillnaderna mellan seriekretsar och parallella kretsar. Du måste identifiera vilken typ av krets du har att göra med så att du vet hur du löser det.
Metod 1 av 2: seriekrets
- 1Identifiera kretsen. En seriekrets har bara en slinga utan förgreningsvägar. Kondensatorer i kretsen är ordnade i samma ordning inom samma slinga.
- 2Beräkna den totala kapacitansen. Med tanke på spännings- och kondensatorvärdena för varje, hitta den totala kapacitansen. För att beräkna den totala kapacitansen i en seriekrets använder du formeln 1CT = 1C1 + 1C2 + 1C3 {\ displaystyle {\ frac {1} {C_ {T}}} = {\ frac {1} {C_ {1}}} + {\ frac {1} {C_ {2}}} + {\ frac {1} {C_ {3}}}} .
- Till exempel: En seriekrets har tre olika kondensatorer med värdet C 1 = 2F, C 2 = 3F, C 3 = 6F. Anslut till formeln 1CT = 12 + 13 + 16 {\ displaystyle {\ frac {1} {C_ {T}}} = {\ frac {1} {2}} + {\ frac {1} {3}} + {\ frac {1} {6}}} och lösa för C T. Lägga till fraktionen och ta det inversa, C T = 1F.
- 3Beräkna den totala laddningen. Den totala laddningen i en krets beror på den totala spänningen och den totala kapacitansen i en krets. Detta förhållande ges av ekvationen Q = CV {\ displaystyle Q = CV} .
- Till exempel: Kretsen har en total kapacitans på -17°C och en total spänning på 10 V. Anslut den angivna till ekvationen och lös för Q: Q = 1 ∗ 10 = 10C {\ displaystyle Q = 1 * 10 = 10C }
Till exempel: Kretsen har en total kapacitans på -17°C och en total spänning på 10 V. Anslut den angivna till ekvationen och lös för Q. - 4Hitta laddningen i varje kondensator. För en seriekrets är laddningen över varje kondensator densamma och lika med den totala laddningen i kretsen.
- Till exempel: Den totala laddningen i kretsen är 10 C. Då är laddningen i C 1 10 C, C 2 är 10 C och C 1 är 10 C.
- 5Beräkna spänningen över varje kondensator. Omläggning av ekvationen Q = CV {\ displaystyle Q = CV} till V = Q / C {\ displaystyle V = Q / C} , kan spänningen över varje kondensator beräknas.
- Exempel: Laddningen är 10 C för alla kondensatorer och kapacitansvärdena är -17°C, -16°C respektive -14°C.
- Spänningen över den första kondensatorn är V 1 = Q 1 / C 1 = 10/2 = 5V
- Spänningen över andra kondensatorn är V 2 = Q 2 / C 2 = 10/3 = 3,3 V
- Spänningen över den tredje kondensatorn är V 3 = Q 3 / C 3 = 10/6 = 1,7 V
- Observera att summan av individuell spänning är lika med den totala spänningen i seriekretsen.
- 6Rita och märk varje kondensator med dess laddning och spänning. När spänningen och laddningen i varje kondensator har beräknats löses kretsen. Märk denna information i kretsritningen för att hålla allt organiserat..
Metod 2 av 2: parallell krets
- 1Identifiera kretsen. En parallell krets har mer än en slinga och alla är anslutna till samma spänning. Kondensatorerna i kretsen är anordnade parallellt med varandra.
- 2Beräkna den totala kapacitansen. Summan av hela kapacitansvärdet i en parallell krets är lika med den totala kapacitansen i kretsen. Detta ges av ekvationen C T = C 1 + C 2 + C 3..
- Till exempel: En parallell krets har tre kondensatorer av värde: C 1 = 2F, C 2 = 3F, C 3 = 6F. Då är den totala kapacitansen, C T 2 + 3 + 6 = -12°C.
- 3Beräkna den totala laddningen. Den totala laddningen i en krets beror på den totala spänningen och den totala kapacitansen i en krets. Detta förhållande ges av ekvationen Q = CV {\ displaystyle Q = CV} .
- Till exempel: Kretsen har en total kapacitans på -12°C och en total spänning på 10 V. Anslut givarna till ekvationen: Q = 11 * 10 = 110 C.
Till exempel: Kretsen har en total kapacitans på -12°C och en total spänning på 10 V. Anslut givarna till ekvationen: Q = 11 * 10 = 110 C. - 4Hitta den totala spänningen över varje kondensator. I en parallell krets är spänningen över varje kondensator densamma och lika med den totala spänningen i kretsen.
- Till exempel: Den totala spänningen i kretsen är 10 V. Då är spänningen över V 1 10 V, V 2 är 10 V och V 3 är 10 V.
- 5Beräkna laddningen i varje kondensator. När spänningen har identifierats för varje kondensator med ett känt kapacitansvärde kan laddningen i varje kondensator hittas med hjälp av ekvationen Q = CV {\ displaystyle Q = CV} .
- Till exempel: Spänningen över alla kondensatorerna är 10V och kapacitansvärdet är 2F, 3F respektive 6F.
- Laddningen i den första kondensatorn är Q 1 = C 1 * V 1 = 2 * 10 = 20 C.
- Laddningen i den första kondensatorn är Q 2 = C 2 * V 2 = 3 * 10 = 30 C.
- Laddningen i den första kondensatorn är Q 3 = C 3 * V 3 = 6 * 10 = 60 C.
- 6Rita och märk varje kondensator med dess laddning och spänning. När spänningen och laddningen i varje kondensator har beräknats löses kretsen. Märk denna information i kretsritningen för att hålla allt organiserat.
- Identifiera alltid typen av krets först.
- Håll formlerna och reglerna nära dig när du arbetar med den här typen av problem.
Frågor och svar
- Hur kan jag hitta avståndet mellan plattorna?Om du vill hitta avståndet mellan två plattor måste du veta området för två plattor och kondensatorns kapacitans. Sedan kan vi hitta 'd' (avståndet) av C.
Obesvarade frågor
- Hur hittar jag avståndet mellan plattorna på kondensatorkretsarna?
- Kan jag använda en kondensator som motstånd för en lysdiod för elnät i Storbritannien?
- Hur hittar jag avståndet mellan plattorna på kondensatorkretsarna?
