电容器中的电路连接
在电路中,电容器可以串联或并联连接。如果一组电容器连接在电路中,则电容器连接类型与该网络中的电压和电流值有关。
串联电容器
让我们观察一下当几个电容器串联时会发生什么。让我们考虑三个具有不同值的电容器,如下图所示。
电容
当考虑电容器串联的网络的电容时,所有电容器电容的倒数相加,得到总电容的倒数。为了更清楚地理解这一点,
$$\frac{1}{C_{T}}\:\:=\:\:\frac{1}{C_{1}}\:\:+\:\:\frac{1}{C_{2}}\:\:+\:\:\frac{1}{C_{3}}$$
按照相同的公式,如果只是将两个电容器串联连接,则
$$C_{T}\:\:=\:\:\frac{C_{1}\:\: imes\:\:C_{2}}{C_{1}\:\:+\:\:C_{2}}$$
其中 C1 是第一个电容器的电容,C2 是第二个电容器的电容,C3 是第二个电容器的电容上述网络中的第三个电容器。
电压
每个电容器两端的电压取决于各个电容的值。这意味着
$$V_{C1}\:\:=\:\:\frac{Q_{T}}{C_{1}}\:\:V_{C2}\:\:=\:\:\frac{Q_{T}}{C_{2}}\:\:V_{C3}\:\:=\:\:\frac{Q_{T}}{C_{3}}$$
串联电容器电路两端的总电压,
$$V_{T}\:\:=\:\:V_{C1}\:\:+\:\:V_{C2}\:\:+\:\:V_{C3}$$
其中 Vc1 是第一个电容器两端的电压,Vc2 是第二个电容器两端的电压,Vc3 是第二个电容器两端的电压上述网络中的第三个电容器。
电流
流过一组串联电容器的电流总量在所有点上都是相同的。因此,无论电容值如何,电容器都会存储相同数量的电荷。
通过网络的电流,
$$I\:\:=\:\:I_{1}\:\:=\:\:I_{2}\:\:=\:\:I_{3}$$
其中,I1 是通过上述网络中第一个电容器的电流,I2 是通过第二个电容器的电流,I3 是通过第三个电容器的电流。
由于电流相同,电荷的存储也相同,因为电容器的任何极板都从相邻电容器获得电荷,因此串联电容器将具有相同的电荷。
$$Q_{T}\:\:=\:\:Q_{1}\:\:=\:\:Q_{2}\:\:=\:\:Q_{3}$$
并联电容器
让我们观察一下当几个电容器并联时会发生什么。让我们考虑三个具有不同值的电容器,如下图所示。
电容
电路的总电容相当于网络中电容器各个电容的总和。
$$C_{T}\:\:=\:\:C_{1}\:\:+\:\:C_{2}\:\:+\:\:C_{3}$$
其中 C1 是第一个电容器的电容,C2 是第二个电容器的电容,C3 是第三个电容器的电容网络。
电压
在电路末端测量的电压与并联电路中连接的所有电容器的电压相同。
$$V_{T}\:\:=\:\:V_{1}\:\:=\:\:V_{2}\:\:=\:\:V_{3}$$
其中 Vc1 是第一个电容器的电压,Vc2 是第二个电容器的电压,Vc3 是上述网络中第三个电容器的电压。
电流
流过的总电流等于流过并联电路中每个电容器的电流之和网络。
$$I_{T}\:\:=\:\:I_{1}\:\:+\:\:I_{2}\:\:+\:\:I_{3}$$
其中,I1 为流过上述网络中第一个电容的电流,I2 为流过第二个电容的电流,I3 为流过上述网络中第三个电容的电流。