4.4
Considérons un réseau de condensateurs complexe avec trois groupes de condensateurs connectés en parallèle, et ces groupes sont ensuite connectés en série les uns avec les autres. Déterminez la capacité équivalente entre les bornes de ce circuit complexe.
Pour résoudre ce problème, le groupe au bas du circuit, composé de quatre condensateurs connectés en parallèle, est analysé en premier. La somme de leur capacité donne une capacité équivalente, représentée par un seul condensateur C3.
Ensuite, le groupe du milieu, ayant trois condensateurs en parallèle, est considéré. Encore une fois, en additionnant leurs capacités, on obtient la capacité équivalente C2.
Enfin, considérons le groupe supérieur, qui a deux condensateurs en parallèle. La capacité équivalente est calculée et représentée par un condensateur, C1.
Maintenant, le circuit complexe a été simplifié en trois condensateurs connectés en série.
Pour déterminer la capacité équivalente pour cette combinaison de séries, on prend la somme des inverses de chaque capacité, ce qui donne l’inverse de la capacité équivalente.
En réorganisant les termes, la capacité équivalente de l’ensemble du circuit entre les bornes est obtenue.
L’étude des circuits résistifs montre que l’utilisation d’une combinaison série-parallèle constitue une stratégie efficace pour simplifier les circuits. Les condensateurs peuvent être disposés dans un circuit de deux manières : une configuration en série ou une configuration en parallèle. La façon dont ces condensateurs sont connectés à une batterie influencera à la fois la chute de potentiel aux bornes de chaque condensateur individuel et la taille de la charge que chaque condensateur peut stocker. Ceci est déterminé par le type spécifique de connexion en place. Pour simplifier ce scénario, la combinaison de condensateurs peut être remplacée par un seul condensateur équivalent. Ce condensateur équivalent est capable de stocker une quantité de charge identique à celle de la combinaison originale lorsqu'il est soumis à la même différence de potentiel.
Lorsqu’il y a une connexion parallèle de N condensateurs, ils partagent tous la même tension à leurs bornes. La capacité équivalente pour une telle configuration est donnée par
Il est crucial de noter que la capacité équivalente de N condensateurs connectés en parallèle est égale au total de leurs capacités individuelles.
En passant maintenant au scénario où N condensateurs sont interconnectés en série, on observe que le même courant i, et par conséquent la même charge, traverse tous les condensateurs. La capacité équivalente de cette configuration est représentée par
Contrairement à la configuration parallèle, la capacité équivalente des condensateurs connectés en série est calculée comme l'inverse de la somme des inverses de la capacité individuelle de chaque condensateur.
Considérons un réseau de condensateurs complexe avec trois groupes de condensateurs connectés en parallèle, et ces groupes sont ensuite connectés en série les uns avec les autres. Déterminez la capacité équivalente entre les bornes de ce circuit complexe.
Pour résoudre ce problème, le groupe au bas du circuit, composé de quatre condensateurs connectés en parallèle, est analysé en premier. La somme de leur capacité donne une capacité équivalente, représentée par un seul condensateur C3.
Ensuite, le groupe du milieu, ayant trois condensateurs en parallèle, est considéré. Encore une fois, en additionnant leurs capacités, on obtient la capacité équivalente C2.
Enfin, considérons le groupe supérieur, qui a deux condensateurs en parallèle. La capacité équivalente est calculée et représentée par un condensateur, C1.
Maintenant, le circuit complexe a été simplifié en trois condensateurs connectés en série.
Pour déterminer la capacité équivalente pour cette combinaison de séries, on prend la somme des inverses de chaque capacité, ce qui donne l’inverse de la capacité équivalente.
En réorganisant les termes, la capacité équivalente de l’ensemble du circuit entre les bornes est obtenue.
From Chapter 4:
Now Playing
Energy Storage Elements
1.0K Views
Energy Storage Elements
1.4K Views
Energy Storage Elements
1.5K Views
Energy Storage Elements
15.5K Views
Energy Storage Elements
1.4K Views
Energy Storage Elements
1.3K Views
Energy Storage Elements
1.5K Views
Energy Storage Elements
751 Views