電容器的電路連線



在電路中,電容器可以串聯或並聯連線。如果一組電容器連線在電路中,則電容器連線的型別與該網路中的電壓和電流值有關。

串聯電容器

讓我們觀察一下當幾個電容器串聯連線時會發生什麼。讓我們考慮三個不同值的電容器,如下圖所示。

Series Capacitors

電容

當考慮電容器串聯的網路的電容時,將所有電容器電容的倒數相加以得到總電容的倒數。為了更清楚地說明這一點,

$$ \frac{1}{C_{T}} = \frac{1}{C_{1}} + \frac{1}{C_{2}} + \frac{1}{C_{3}} $$

按照相同的公式,如果只有兩個電容器串聯連線,則

$$ C_{T} = \frac{C_{1} \times C_{2}}{C_{1} + C_{2}} $$

其中,C1是第一個電容器上的電容,C2是第二個電容器上的電容,C3是上述網路中第三個電容器上的電容。

電壓

每個電容器上的電壓取決於各個電容的值。這意味著

$$ V_{C1} = \frac{Q_{T}}{C_{1}} \quad V_{C2} = \frac{Q_{T}}{C_{2}} \quad V_{C3} = \frac{Q_{T}}{C_{3}} $$

串聯電容器電路的總電壓為:

$$ V_{T} = V_{C1} + V_{C2} + V_{C3} $$

其中,VC1是第一個電容器上的電壓,VC2是第二個電容器上的電壓,VC3是上述網路中第三個電容器上的電壓。

電流

流過一組串聯電容器的總電流在所有點處都相同。因此,無論電容值如何,電容器都將儲存相同量的電荷。

流過網路的電流為:

$$ I = I_{1} = I_{2} = I_{3} $$

其中,I1是流過第一個電容器的電流,I2是流過第二個電容器的電流,I3是流過上述網路中第三個電容器的電流。

由於電流相同,電荷儲存相同,因為電容器的任何極板都從相鄰電容器獲得電荷,因此串聯電容器將具有相同的電荷。

$$ Q_{T} = Q_{1} = Q_{2} = Q_{3} $$

並聯電容器

讓我們觀察一下當幾個電容器並聯連線時會發生什麼。讓我們考慮三個不同值的電容器,如下圖所示。

Parallel Capacitors

電容

電路的總電容等於網路中各個電容器電容的總和。

$$ C_{T} = C_{1} + C_{2} + C_{3} $$

其中,C1是第一個電容器上的電容,C2是第二個電容器上的電容,C3是上述網路中第三個電容器上的電容。

電壓

在電路末端測得的電壓與並聯電路中所有電容器上的電壓**相同**。

$$ V_{T} = V_{1} = V_{2} = V_{3} $$

其中,VC1是第一個電容器上的電壓,VC2是第二個電容器上的電壓,VC3是上述網路中第三個電容器上的電壓。

電流

流過的總電流等於流過並聯網路中每個電容器的電流之和。

$$ I_{T} = I_{1} + I_{2} + I_{3} $$

其中,I1是流過第一個電容器的電流,I2是流過第二個電容器的電流,I3是流過上述網路中第三個電容器的電流。

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