25.4: Eşdeğer Kapasite

Bir devre içinde birden fazla kondansatör seri veya paralel bağlanabilir. Kondansatör kombinasyonu bir bataryaya bağlandığında, her bir kondansatörün üzerindeki potansiyel düşümü ve saklanan yük miktarı bağlantı tipine bağlıdır. Kondansatör kombinasyonu, belirli bir potansiyel farkı için kombinasyonla aynı miktarda yük saklayan tek bir eşdeğer kondansatörle değiştirilir.

Bir kondansatör ağı için net kapasiteyi hesaplamak için aşağıdaki stratejiler uygulanır:

1. Kondansatör ağı, ağdaki seri ve paralel bağlı kondansatörler olarak gruplanır.
2. Seri birleşim için eşdeğer kondansatör, bireysel kondansatörlerle aynı yük büyüklüğüne sahiptir. Seri birleşimin üzerindeki potansiyel farkı, bireysel kondansatörlerin üzerindeki potansiyel farklarının toplamıdır. Son olarak, bireysel kapasitansların reciproklerinin toplamı, seri devrede eşdeğer kapasitenin reciproğini verir.
3. Paralel birleşim için eşdeğer kondansatör, bireysel kondansatörle aynı potansiyel farkına sahiptir. Bireysel kondansatörlerin yüklerinin toplamı, eşdeğer kondansatörün yüküne eşittir. Eşdeğer kapasite, ağdaki tüm bireysel kapasitelerin toplamına eşittir.
4. Seri birleşimlerde, eşdeğer kapasitenin büyüklüğü bireysel kapasitelerin herhangi birinden daha küçüktür. Aksine, paralel bağlı kondansatörler için eşdeğer kapasite değeri, bireysel kapasitelerin herhangi birinden daha büyüktür.
5. Ağdaki tüm seri veya paralel gruplar, net kapasite elde edilene kadar eşdeğer kapasiteyle birden fazla adımda değiştirilir.

Bir kapasitör ağı için net kapasitans, yalnızca paralel ve yalnızca seri kombinasyonlar için eşdeğer kapasitanslar ayrı ayrı bulunarak hesaplanabilir.

Bir pile bağlı dört kondansatörün seri ve paralel kombinasyonundan oluşan bir kondansatör ağı düşünün. Her bir kapasitörün şarjı nedir?

2 ve 3 kondansatörleri paralel bağlandığından, kapasitanslarının toplamı eşdeğer kapasitansı verir.

Böylece, dört kapasitör ağı seri olarak bağlanmış üç kapasitöre düşer.

Şimdi, her bir kondansatör üzerindeki yük eşit bir büyüklüğe sahipken, uygulanan potansiyel farkı her bir kondansatördeki voltajın toplamına eşittir.

Voltaj, yükün kapasitansa oranına eşit olduğundan, kapasitansların ve uygulanan voltajın değerlerini değiştirmek, her kapasitörde biriken yükü seri olarak verir.

Kondansatör 2 ve 3 arasındaki voltaj eşittir ve hesaplanan yükten elde edilebilir.

Son olarak, bireysel kapasitansların ve voltaj değerlerinin çarpımı, 2 ve 3 kondansatörlerindeki yükleri verir.

Böylece, ağdaki tüm kapasitörler üzerindeki ücretler tahmin edilir.