Vzorce. Paralelní, sériové připojení

Ukažme si tato zapojení na příkladu dvou kondenzátorů (obr. 1).

Rýže. 1. Sériové zapojení kondenzátorů

Logické nabíjení kondenzátorů probíhá tak, jak je znázorněno na obr. 1. Elektron vycházející z obvodu se zastaví na levé desce (desce) kondenzátoru. Zároveň díky svému elektrickému poli (elektrifikace vlivem) vyrazí z pravé desky další elektron, který jde dále do obvodu (obr. 1.1). Tento výsledný elektron jde na levou desku dalšího kondenzátoru zapojeného do série. A vše se znovu opakuje. V důsledku „průchodu“ „jednoho“ elektronu sériovým řetězcem kondenzátorů tedy získáme nabitý systém s náboji stejné hodnoty na každém z kondenzátorů (obr. 1.2).

Kromě toho je napětí na sériově zapojené řadě kondenzátorů součtem napětí na každém z prvků (analogicky k sériovému odporu vodičů).

Rýže. 2. Sériové zapojení kondenzátorů

Část problémů školní fyziky se týká hledání celkové elektrické kapacity úseku obvodu, logiku takového hledání: najděte elektrickou kapacitu, kterou lze nahradit obvod tak, aby parametry napětí a nabíjení zůstaly nezměněny (obr. 2). Nechť náboj na obou kondenzátorech je (nezapomeňte, že jsou stejné), elektrické kapacity jsou , a odpovídající napětí jsou a .

• kde
  • – napětí na prvním kondenzátoru,
  • – elektrická kapacita prvního kondenzátoru,
  • – nabíjení kondenzátoru.
  • kde
    • – napětí na druhém kondenzátoru,
    • – elektrická kapacita druhého kondenzátoru,
    • – nabíjení kondenzátoru.
    • kde
      • – plné napětí obvodu,
      • – elektrická kapacita společného kondenzátoru,
      • – nabíjení společného kondenzátoru.

      S ohledem na to, že kondenzátory jsou zapojeny do série, dostaneme:

      • kde
        • – elektrická kapacita sériově zapojených kondenzátorů,
        • – součet vratných kapacit.

        Pro obvod dvou sériových připojení:

        Rýže. 3. Paralelní zapojení kondenzátorů

        Paralelní zapojení kondenzátorů je znázorněno na obrázku 3. Při zavádění elektronu do systému má na výběr, zda půjde na horní nebo spodní kondenzátor. Při velkém počtu elektronů dochází k plnění desek kondenzátoru přímo úměrně elektrické kapacitě kondenzátorů.

        Rýže. 4. Paralelní zapojení kondenzátorů. Vyhledejte celkovou elektrickou kapacitu

        Zkusme znovu vyřešit problém zjištění celkové kapacity kondenzátorů (obr. 4). Pamatujeme si, že při paralelním zapojení jsou napětí na prvcích stejná, pak:

        • kde
          • – nabijte první kondenzátor,
          • – elektrická kapacita prvního kondenzátoru,
          • — napětí na prvním kondenzátoru.
          • kde
            • – nabijte druhý kondenzátor,
            • – elektrická kapacita druhého kondenzátoru,
            • — napětí na druhém kondenzátoru.
            • kde
              • – nabíjení na společném kondenzátoru,
              • – elektrická kapacita plného kondenzátoru,
              • – napětí na společném kondenzátoru.

              Když to vezmeme v úvahu, dostaneme:

              • kde
                • – elektrická kapacita paralelně zapojených kondenzátorů,
                • – součet elektrických kapacit sériově zapojeného obvodu.

                Závěr: v problémech, ve kterých je přítomen obvod, je nutné zvážit, které konkrétní zapojení je zvažováno, a poté použít vhodnou logiku uvažování:

                • pro sériové připojení
                  • náboje všech kondenzátorů jsou stejné: .
                  • napětí v celém obvodu je součtem napětí na každém z prvků: ,
                  • Celková elektrická kapacita řetězce kondenzátorů zapojených do série se rovná: .
                  • náboj systému kondenzátorů je součtem nábojů na každém z nich:
                  • napětí na každém prvku je stejné:
                  • Celková elektrická kapacita řetězce paralelně zapojených kondenzátorů se rovná: .

                  Поделиться ссылкой:

                  Přidat komentář <small>Zrušit odpověď na komentář</small>

                  Chcete -li přidat komentář, musíte být přihlášeni.