ตัวเก็บประจุ ความจุไฟฟ้า
ตัวเก็บประจุและความจุ
ตัวเก็บประจุ ( Capacitor ) ตามชื่อของมัน มันเป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถในการเก็บประจุไฟฟ้า ซึ่งมีหลากหลายชนิดขึ้นอยู่กับการใช้งาน
ความจุ ( Capacitance ) คือ ปริมาณประจุไฟฟ้า ที่ทำให้ตัวนำมีค่าศักย์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้นหรือลดลง 1 หน่วย
การต่อตัวเก็บประจุ
1.การต่อแบบอนุกรม
คือ การนำขั้วบวก มาต่อกับขั้วลบของอีกตัวหนึ่ง ลักษณะคล้ายๆหางต่อกับหัว
การหาความจุรวม C เป็นไปตามสมการ
สมบัติของการต่อแบบอนุกรม
- ความต่างศักย์รวมเท่ากับความต่างศักย์ของประจุทุกตัวบวกกัน
- ประจุรวมที่ได้ จะมีขนาดน้อยลง
2. การต่อแบบขนาน
คือ การนำขั้วบวกมาต่อกับขั้วบวก ขั้วลบมาต่อกับขั้วลบ ลักษณะคล้ายๆ หัวต่อกับหัว หางต่อกับหาง
การหาความจุรวม C เป็นไปตามสมการ
สมบัติของการต่อแบบอนุกรม
- ความต่างศักย์ตัวเก็บประจุเท่ากันหมด
- ประจุรวมที่ได้ จะมีขนาดมากขึ้น
การแชร์ประจุกันระหว่างประตัวนำไฟฟ้ามาแตะกัน
- ประจุรวมก่อนแตะและหลังแตะต้องเท่ากัน
- หลังแตะกันจะมีศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน แต่แบ่งประจุกัน
พลังงานสะสมในตัวเก็บประจุ
พลังงานสะสมในตัวเก็บประจุ เป็นพลังงานที่ได้จากในการเคลื่อนที่ของประจุแล้วสะสมไว้ในตัวเก็บประจุนั้น โดยสามารถหาพลังงานได้จาก พื้นที่ใต้กราฟ QV
ในระดับมัธยมปลายจะถือว่า เป็นกราฟเส้นตรงทำให้หาพื้นที่ใต้กราฟได้ง่าย
จากสูตร
ทำให้ได้สมการ
เพื่อความสะดวกในการคำนวณถ้าเกิดมีตัวแปรที่ไม่ทราบ
ตัวอย่าง นำตัวเก็บประจุสองตัวที่มีความจุ 2 ไมโครฟารัด และ 4 ไมโครฟารัด มาต่อกันและต่อกับความต่างศักย์ 120 โวลต์ จงหาประจุทั้งหมดและพลังงานทั้งหมดที่สะสมในตัวเก็บประจุ เมื่อต่อตัวเก็บประจุ
- ต่อแบบอนุกรม
หาความจุรวมจาก
หาประจุทั้งหมด
หาพลังงานที่สะสมอยู่ในตัวเก็บประจุ
2. ต่อแบบขนาน
หาความจุรวมจาก
หาประจุทั้งหมด
หาพลังงานที่สะสมอยู่ในตัวเก็บประจุ
