Dây tụ điện nối tiếp và song song

Dòng tụ điện mắc nối tiếp

Hãy kết nối n số lượng dòng tụ điện mắc nối tiếp. Áp dụng V volt qua tổ hợp này của các tụ điện mắc nối tiếp.

Giả sử điện dung của các tụ điện là C1, C2, C3…….Cn tương ứng, và điện dung tương đương của tổ hợp mắc nối tiếp là C. Các giảm áp trên tụ điện được coi là V1, V2, V3…….Vn, tương ứng.

Bây giờ, nếu Q coulomb là điện tích được chuyển từ nguồn thông qua các tụ điện, thì,

Vì điện tích tích lũy trong mỗi tụ điện và toàn bộ tổ hợp mắc nối tiếp sẽ giống nhau và được coi là Q.
Bây giờ, phương trình (i) có thể được viết lại như sau,

Tụ điện mắc song song

Tụ điện được thiết kế để lưu trữ năng lượng dưới dạng trường điện, tức là năng lượng tĩnh điện. Khi cần tăng khả năng lưu trữ năng lượng tĩnh điện, một tụ điện phù hợp với điện dung lớn hơn là cần thiết. Tụ điện được làm bằng hai tấm kim loại mắc song song và cách nhau bởi môi trường điện môi như thủy tinh, mica, gốm sứ, v.v. Điện môi cung cấp một môi trường không dẫn điện giữa các tấm và có khả năng duy nhất giữ điện tích, và khả năng của tụ điện để lưu trữ điện tích được định nghĩa là điện dung của tụ điện. Khi một nguồn điện áp được kết nối qua các tấm của tụ điện, điện tích dương trên một tấm và điện tích âm trên tấm khác được tích lũy. Tổng số điện tích (q) tích lũy trực tiếp tỷ lệ với nguồn điện áp (V) như sau,

Trong đó, C là hằng số tỷ lệ, tức là điện dung. Giá trị của nó phụ thuộc vào kích thước vật lý của tụ điện.

Trong đó ε = hằng số điện môi, A = diện tích hiệu quả của tấm và d = khoảng cách giữa các tấm.

Để tăng giá trị điện dung của tụ điện, hai hoặc nhiều tụ điện mắc song song được kết nối như hai tấm tương tự được nối với nhau, khi đó diện tích chồng chéo hiệu quả được cộng thêm với khoảng cách cố định giữa chúng và do đó giá trị điện dung tương đương trở thành gấp đôi (C ∝ A) của điện dung riêng lẻ. Ngân hàng tụ điện được sử dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất và chế biến, bao gồm tụ điện mắc song song, để cung cấp điện dung theo giá trị mong muốn như yêu cầu bằng cách điều chỉnh kết nối của các tụ điện mắc song song và do đó được sử dụng hiệu quả như một bộ bù tĩnh cho cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống bù công suất. Khi hai tụ điện mắc song song, điện áp (V) qua mỗi tụ điện là giống nhau, tức là (Veq = Va = Vb) và dòng điện (ieq) được chia thành hai phần ia và ib. Như đã biết rằng
Thay giá trị q từ phương trình (1) vào phương trình trên,

Thuật ngữ sau trở thành không (vì điện dung của tụ điện là hằng số). Do đó,

Áp dụng Luật Dòng Điện Kirchhoff tại nút đầu vào của kết nối song song


Cuối cùng ta có,

Do đó, khi n tụ điện mắc song song, điện dung tương đương của toàn bộ kết nối được đưa ra bởi phương trình sau, tương tự như điện trở tương đương của các điện trở khi mắc nối tiếp.

Phương pháp Tìm Biểu thức Điện dung Tương đương của Tụ Điện Mắc Song Song

Hãy kết nối n số lượng tụ điện mắc song song, qua một nguồn điện áp V volt.

Giả sử điện dung của các tụ điện là C1, C2, C3…..C