Công cụ tính tụ điện mắc nối tiếp là gì?
Công cụ này giúp bạn tìm điện dung tương đương (điện dung tổng) của hai hay nhiều tụ điện mắc nối tiếp. Khi các tụ điện được nối liên tiếp trên cùng một nhánh, điện dung tổng luôn nhỏ hơn điện dung của tụ nhỏ nhất trong mạch. Đặc điểm này ngược hẳn với trường hợp điện trở mắc nối tiếp hay tụ điện mắc song song.
Cách sử dụng
Nhập điện dung của từng tụ điện theo đơn vị micrôfara (µF). Hai ô đầu tiên là bắt buộc, còn ô thứ ba và thứ tư là tùy chọn, nên bạn có thể ghép hai, ba hoặc bốn tụ điện tùy ý. Nếu muốn bỏ qua một tụ, hãy để trống ô đó hoặc nhập giá trị bằng 0. Nhấn nút tính toán để xem điện dung tổng khi mắc nối tiếp.
Giải thích công thức
Công thức cốt lõi như sau:
$$\frac{1}{C_{\text{tổng}}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \dots + \frac{1}{C_n}$$
Bạn cộng nghịch đảo của tất cả các điện dung lại, rồi lấy nghịch đảo của tổng đó. Vì ta cộng các nghịch đảo, nên kết quả bị chi phối bởi tụ điện có giá trị nhỏ nhất. Riêng với hai tụ điện, công thức rút gọn gọn gàng thành dạng "tích chia tổng": \(C_{\text{tổng}} = \frac{C_1 \times C_2}{C_1 + C_2}\).
Ví dụ minh họa
Giả sử bạn mắc nối tiếp một tụ 10 µF và một tụ 20 µF. Khi đó $$\frac{1}{C_{\text{tổng}}} = \frac{1}{10} + \frac{1}{20} = 0{,}10 + 0{,}05 = 0{,}15.$$ Vậy \(C_{\text{tổng}} = \frac{1}{0{,}15} \approx 6{,}667 \text{ µF}\) — nhỏ hơn cả hai tụ điện, đúng như dự đoán.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao điện dung khi mắc nối tiếp lại nhỏ hơn cả tụ nhỏ nhất? Vì cùng một lượng điện tích phải đi qua mọi tụ điện, nên tổng điện áp được chia đều cho các tụ. Điều này tương đương với việc tăng khoảng cách giữa hai bản tụ, khiến điện dung giảm xuống.
Tôi nên dùng đơn vị nào? Hãy dùng cùng một đơn vị cho mọi giá trị nhập vào. Công cụ này dùng micrôfara (µF) cho cả ô nhập lẫn kết quả. Phép tính vẫn đúng với nF hoặc pF, miễn là bạn nhất quán về đơn vị.
Còn điện áp định mức thì sao? Khi mắc nối tiếp, điện áp làm việc của các tụ được cộng lại với nhau — đây là một lý do người ta đôi khi chọn cách mắc nối tiếp. Tuy nhiên, nên dùng các tụ điện có thông số tương đồng để điện áp được phân bố đều.
