Tụ điện mắc nối tiếp và song song

Tụ điện mắc song song

Các tụ điện được nối song song với nhau khi cả hai đầu của nó được nối với mỗi đầu của tụ điện khác .

Điện áp (Vc) được nối trên tất cả các tụ điện mắc song song là như nhau. Các tụ điện song song có nguồn cấp điện áp chung. Ví dụ trường hợp đoạn mạch AB có 3 tụ mắc song song với nhau với VAB = 12V thì

VC1 = VC2 = VC3 = VAB = 12V

Khi mắc các tụ điện song song điện dung tổng hoặc tương tự CT trong mạch bằng tổng của toàn bộ các tụ điện riêng không liên quan gì đến nhau mắc vào nhau. Điều này là do bản trên cùng của tụ điện, C1 được nối với bản trên cùng của C2 được nối với bản trên của C3, v.v.

Điều này cũng đúng với các bản dưới cùng của tụ điện. Khi đó, nó giống như khi ba bộ bản tụ điện chạm vào nhau và bằng một bản tụ điện đơn lớn, do đó làm tăng diện tích quy hoạnh hiệu dụng bản tụ điện tính bằng mét vuông .

Vì điện dung, C tương quan đến diện tích quy hoạnh bản tụ ( C = ε ( A / d ) ) nên giá trị điện dung phối hợp cũng sẽ tăng lên. Nói cách khác, tổng điện dung bằng tổng của toàn bộ các điện dung riêng không liên quan gì đến nhau song song. Bạn hoàn toàn có thể thấy tổng điện dung của các tụ điện song song giống như tổng điện trở của các điện trở tiếp nối đuôi nhau .

Tụ điện mắc nối tiếp

Đối với các tụ điện mắc tiếp nối đuôi nhau, dòng điện nạp ( iC ) chạy qua các tụ điện là giống nhau cho tổng thể các tụ điện vì nó chỉ có một đường đi .

Khi đó, các tụ điện mắc nối tiếp đều có cùng cường độ dòng điện chạy qua chúng là 

It = I1 = I2 = I3, v.v …
Do đó mỗi tụ điện sẽ tàng trữ cùng một lượng điện tích Q. trên các bản tụ điện bất kể điện dung của nó. Điều này là do điện tích được tích trữ bởi một bản của một tụ điện bất kể phải đến từ bản của tụ điện liền kề của nó. Do đó, các tụ điện mắc tiếp nối đuôi nhau với nhau phải có cùng điện tích .
Qt = Q1 = Q2 = Q3 …

Xét đoạn mạch trong đó ba tụ điện C1, C2 và C3 mắc tiếp nối đuôi nhau với nhau thành một nhánh tiếp nối đuôi nhau qua một nguồn điện áp giữa hai điểm A và B .

Trong đoạn mạch song song trước ta thấy rằng tổng điện dung, CT của đoạn mạch bằng tổng của tổng thể các tụ riêng không liên quan gì đến nhau mắc vào nhau. Tuy nhiên, trong một mạch tiếp nối đuôi nhau, CT điện dung tổng hoặc tương tự được tính khác .

Trong đoạn mạch tiếp nối đuôi nhau phía trên bản bên phải của tụ điện thứ nhất, C1 nối với bản bên trái của tụ điện thứ hai, C2 có bản bên phải nối với bản bên trái của tụ điện thứ ba là C3. Kết nối tiếp nối đuôi nhau này có nghĩa là trong mạch điện một chiều, tụ điện C2 được cách ly hiệu suất cao khỏi mạch .

Kết quả của việc này là diện tích quy hoạnh hiệu dụng bản tụ đã giảm xuống điện dung riêng không liên quan gì đến nhau nhỏ nhất được mắc trong chuỗi tiếp nối đuôi nhau. Do đó, điện áp rơi trên mỗi tụ điện sẽ khác nhau tùy thuộc vào giá trị của điện dung riêng không liên quan gì đến nhau .

 

Khi tmắc các tụ điện tiếp nối đuôi nhau, nghịch đảo ( 1 / C ) của các tụ điện riêng không liên quan gì đến nhau được cộng lại với nhau ( giống như các điện trở mắc song song ) thay vì chính điện dung của chúng. Khi đó tổng giá trị của các tụ điện mắc tiếp nối đuôi nhau bằng nghịch đảo của tổng nghịch đảo của các điện dung riêng không liên quan gì đến nhau .

1 / Ct = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 + …