Comment résoudre les circuits de condensateurs?
La charge totale dans un circuit dépend de la tension totale et de la capacité totale dans un circuit.
Que signifie vraiment résoudre un circuit de condensateur? Eh bien, il s'agit simplement de trouver la charge et la tension aux bornes de chaque condensateur d'un circuit. Il existe quelques formules et règles simples qui nous permettraient de résoudre deux types différents de circuits de condensateurs: circuit série et circuit parallèle. Il faut que ça a commencé!
- 1Comprendre les principales différences entre les circuits série et les circuits parallèles. Vous devez identifier le type de circuit auquel vous avez affaire afin de savoir comment le résoudre.
Méthode 1 sur 2: circuit en série
- 1Identifiez le circuit. Un circuit en série n'a qu'une seule boucle sans chemins de dérivation. Les condensateurs du circuit sont disposés dans l'ordre dans la même boucle.
- 2Calculer la capacité totale. Étant donné les valeurs de tension et de condensateur pour chacun, trouvez la capacité totale. Pour calculer la capacité totale dans un circuit en série, utilisez la formule 1CT=1C1+1C2+1C3{\displaystyle {\frac {1}{C_{T}}}={\frac {1}{C_{1}}} +{\frac {1}{C_{2}}}+{\frac {1}{C_{3}}}} .
- Par exemple: Un circuit série a trois condensateurs différents de valeur C 1 = 2F, C 2 = 3F, C 3 = 6F. Branchez-vous sur la formule 1CT=12+13+16{\displaystyle {\frac {1}{C_{T}}}={\frac {1}{2}}+{\frac {1}{3}} +{\frac {1}{6}}} et résolvez pour C T. En additionnant la fraction et en prenant l'inverse, C T = 1F.
- 3Calculer la charge totale. La charge totale dans un circuit dépend de la tension totale et de la capacité totale dans un circuit. Cette relation est donnée par l'équation Q=CV{\displaystyle Q=CV} .
- Par exemple: Le circuit a une capacité totale de -17°C et une tension totale de 10 V. Branchez le donné à l'équation et résolvez pour Q: Q=1∗10=10C{\displaystyle Q=1*10=10C }
Par exemple: Le circuit a une capacité totale de -17°C et une tension totale de 10 V. Branchez le donné à l'équation et résolvez Q.. - 4Trouvez la charge dans chaque condensateur. Pour un circuit en série, la charge aux bornes de chaque condensateur est la même et égale à la charge totale du circuit.
- Par exemple: La charge totale dans le circuit est de 10 C. Alors la charge dans C 1 est de 10 C, C 2 est de 10 C et C 1 est de 10 C.
- 5Calculer la tension aux bornes de chaque condensateur. En réorganisant l'équation Q=CV{\displaystyle Q=CV} en V=Q/C{\displaystyle V=Q/C} , la tension aux bornes de chaque condensateur peut être calculée.
- Par exemple: La charge est de 10 C pour tous les condensateurs et les valeurs de capacité sont respectivement de -17°C, -16°C et -14°C.
- La tension aux bornes du premier condensateur est V 1 = Q 1 /C 1 = 10/2 = 5V
- La tension aux bornes du deuxième condensateur est V 2 = Q 2 /C 2 = 10/3 = 3,3V
- La tension aux bornes du troisième condensateur est V 3 = Q 3 /C 3 = 10/6 = 1,7 V
- Notez que la somme des tensions individuelles est égale à la tension totale dans le circuit en série.
- 6Dessinez et étiquetez chaque condensateur avec sa charge et sa tension. Une fois que la tension et la charge dans chaque condensateur sont calculées, le circuit est résolu. Étiquetez ces informations dans le schéma du circuit pour que tout soit organisé.
Méthode 2 sur 2: circuit parallèle
- 1Identifiez le circuit. Un circuit parallèle a plus d'une boucle et tous sont connectés à la même tension. Les condensateurs du circuit sont disposés en parallèle les uns par rapport aux autres.
- 2Calculer la capacité totale. La somme de toutes les valeurs de capacité dans un circuit parallèle est égale à la capacité totale du circuit. Ceci est donné par l'équation C T =C 1 +C 2 +C 3..
- Par exemple: Un circuit parallèle a trois condensateurs de valeur: C 1 = 2F, C 2 = 3F, C 3 = 6F. Alors la capacité totale, C T est 2+3+6 = -12°C.
- 3Calculer la charge totale. La charge totale dans un circuit dépend de la tension totale et de la capacité totale dans un circuit. Cette relation est donnée par l'équation Q=CV{\displaystyle Q=CV} .
- Par exemple: Le circuit a une capacité totale de -12°C et une tension totale de 10 V. Branchez les données à l'équation: Q = 11*10 = 110 C.
Par exemple: Le circuit a une capacité totale de -12°C et une tension totale de 10 V. Branchez les données à l'équation: Q = 11*10 = 110 C.. - 4Trouvez la tension totale aux bornes de chaque condensateur. Dans un circuit parallèle, la tension aux bornes de chaque condensateur est la même et égale à la tension totale dans le circuit.
- Par exemple: La tension totale dans le circuit est de 10 V. Alors la tension aux bornes de V 1 est de 10 V, V 2 est de 10 V et V 3 est de 10 V.
- 5Calculer la charge dans chaque condensateur. Une fois que la tension est identifiée pour chaque condensateur avec une valeur de capacité connue, la charge dans chaque condensateur peut être trouvée en utilisant l'équation Q=CV{\displaystyle Q=CV} .
- Par exemple: la tension aux bornes de tous les condensateurs est de 10 V et la valeur de capacité est respectivement de 2 F, 3 F et 6 F.
- La charge dans le premier condensateur est Q 1 = C 1 *V 1 = 2*10 = 20 C.
- La charge dans le premier condensateur est Q 2 = C 2 *V 2 = 3*10 = 30 C.
- La charge dans le premier condensateur est Q 3 = C 3 *V 3 = 6*10 = 60 C.
- 6Dessinez et étiquetez chaque condensateur avec sa charge et sa tension. Une fois que la tension et la charge dans chaque condensateur sont calculées, le circuit est résolu. Étiquetez ces informations dans le schéma du circuit pour que tout soit organisé.
- Identifiez toujours le type de circuit en premier.
- Gardez les formules et les règles à portée de main lorsque vous travaillez sur ce type de problèmes.
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