Công cụ này làm gì
Công cụ giúp bạn tính điện dung tương đương (điện dung tổng hợp) của hai tụ điện theo hai cách mắc cơ bản: nối tiếp và song song. Cách ghép điện dung là quy luật vật lý chung trên toàn thế giới, nên cùng một công thức được áp dụng ở mọi nơi mà không phụ thuộc quy định vùng miền nào. Bạn chỉ cần chọn đơn vị (fara, milifara, microfara, nanofara, picofara hoặc femtofara) và kết quả sẽ được trả về đúng theo đơn vị đó.
Cách sử dụng
Nhập giá trị tụ điện thứ nhất vào ô "Điện dung C1" và tụ điện thứ hai vào ô "Điện dung C2". Chọn một đơn vị duy nhất từ danh sách thả xuống — đơn vị này áp dụng cho cả hai giá trị nhập vào. Công cụ sẽ trả về điện dung khi mắc nối tiếp \(C_s\) và điện dung khi mắc song song \(C_p\), đều theo đơn vị bạn đã chọn.
Giải thích công thức
Với hai tụ điện mắc nối tiếp, điện tích phải đi qua cả hai tụ, nên ta cộng các nghịch đảo: \(1/C_s = 1/C_1 + 1/C_2\), rút gọn lại thành $$C_{series} = \frac{\text{C}_1 \cdot \text{C}_2}{\text{C}_1 + \text{C}_2}$$ Kết quả luôn nhỏ hơn tụ có giá trị nhỏ hơn trong hai tụ. Với hai tụ điện mắc song song, diện tích bản tụ về cơ bản được cộng lại, nên $$C_{parallel} = \text{C}_1 + \text{C}_2$$ — luôn lớn hơn cả hai tụ. Vì cả hai giá trị nhập vào dùng chung một đơn vị nên hệ số đơn vị bị triệt tiêu trong tỉ số nối tiếp và được đặt làm thừa số chung trong tổng song song, do đó kết quả được trả về trực tiếp theo đơn vị đầu vào.
Ví dụ minh họa
Giả sử \(C_1 = 100\ \text{uF}\) và \(C_2 = 300\ \text{uF}\). Nối tiếp: $$C_s = \frac{100 \times 300}{100 + 300} = \frac{30000}{400} = 75\ \text{uF}$$ Song song: $$C_p = 100 + 300 = 400\ \text{uF}$$ Bạn sẽ thấy giá trị nối tiếp (75 uF) thấp hơn tụ nhỏ hơn (100 uF), trong khi giá trị song song (400 uF) vượt cả hai tụ.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao điện dung khi mắc nối tiếp lại nhỏ hơn? Khi xếp các tụ nối tiếp, khoảng cách hiệu dụng giữa các bản tụ tăng lên, làm điện dung giảm xuống — phép cộng nghịch đảo bảo đảm \(C_s\) luôn nhỏ hơn tụ nhỏ nhất.
Nếu một tụ điện bằng 0 thì sao? Một tụ bằng 0 (hoặc hở mạch) khi mắc nối tiếp sẽ chặn điện tích, nên \(C_s = 0\). Khi mắc song song, \(C_p\) đơn giản bằng giá trị của tụ khác 0.
Hai đơn vị có bắt buộc phải giống nhau không? Có — công cụ này dùng chung một đơn vị cho cả hai giá trị nhập vào, và kết quả cũng được trả về theo đúng đơn vị đó.
