infist

บทที่ 13 · ไฟฟ้าสถิต

Problem 13.131

หัวข้อ: การรวมกันของตัวเก็บประจุ (Combinations of Capacitors)

ตัวเก็บประจุไฟฟ้าจำนวนอนันต์ตัวมีการต่อเชื่อมโยงกันเป็นวงจรดังรูปด้านล่าง จงหา ค่าความจุไฟฟ้าคร่อมจุด x และ y?
รูปประกอบโจทย์ 13.131
คำตอบ
\(\therefore C = (\frac{3 - 1}{2})C_{0} \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ

มองได้ว่าตัวเก็บประจุไฟฟ้าระหว่างจุด A และ B มีจำนวนอนันต์ตัวเช่นเดียวกับตัว

เก็บประจุไฟฟ้าระหว่างจุด x และ y และกำหนดให้มีค่าเท่ากับ C

จะได้ \(C_{xy}= C_{AB}= C\)

\(\frac{_{x}C_{0B}}{˜}\)

˜C₀˜C

˜

\(_{yA}\)

C₀

จากรูปจะได้\(\frac{1}{C}=\frac{1}{C_{0}}+\frac{1}{C_{0}}+\frac{1}{C_{0} + C}\)

\(=\frac{1}{C}\frac{2}{C_{0}}+\frac{1}{C_{0} + C}\)

\(=\frac{1}{C}\frac{2(C_{0} + C) + C_{0}}{(C_{0} + C)C_{0}}\)

\((C_{0} + C)C_{0} = 2(C_{0} + C)C + C_{0}C\)

\(C_{0}^{2} + C_{0}C = 2C_{0}C + 2C^{2} + C_{0}C\)

\(2C^{2} + 2C_{0}C - C_{0}^{2} = 0\)

\(C =\frac{-2C_{0}\pm (-2C_{0})^{2}-4(2)(-C_{0}^{2})}{2(2)}\)

\(C =\frac{-2C_{0} \pm  2C_{0} 3}{4}\)

\(C = -(\frac{1 +  3}{2})C_{0}, (\frac{3 - 1}{2})C_{0}\)

\(\therefore C = (\frac{3 - 1}{2})C_{0} \;\blacksquare\)

โจทย์อื่นในหัวข้อ การรวมกันของตัวเก็บประจุ (Combinations of Capacitors)
13.129 13.130 13.132 13.133 13.134 13.135 13.136 13.137 13.138 13.139 13.140 13.141