Obstajajo različne vrste kondenzatorjev na podlagi aplikacije so razvrščeni v različne vrste. Ti kondenzatorji se lahko povežejo na različne načine, ki se uporabljajo v različnih aplikacijah. Različni priključki kondenzatorjev delujejo kot en sam kondenzator. Skupna kapacitivnost tega enojnega kondenzatorja je torej odvisna predvsem od tega, kako so posamezni kondenzatorji povezani. V bistvu obstajata dve preprosti in pogosti vrsti povezav, kot sta serijska in vzporedna povezava. Z uporabo teh povezav lahko izračunamo skupno kapacitivnost. Obstaja nekaj povezav, ki jih je mogoče povezati tudi s povezavami zaporednih in vzporednih kombinacij. Ta članek obravnava pregled zaporednih kondenzatorjev in njihovih primerov.
Kondenzatorji v seriji in vzporednici
Kondenzator se uporablja predvsem za shranjevanje električne energije, kot je elektrostatična energija. Ko je treba povečati količino energije za shranjevanje zmogljivosti, potem primerno kondenzator s povečano kapacitivnostjo. Kondenzator lahko oblikujemo z uporabo dveh kovinskih plošč, ki sta vzporedno povezani in razdeljeni skozi dielektrični medij, kot so sljuda, steklo, keramika itd.
The dielektrik medij daje neprevodni medij med obema ploščama in vključuje izključno sposobnost zadrževanja naboja.
Ko je vir napetosti priključen na plošče kondenzatorja, se naloži naboj + Ve na eni plošči in -Ve naboj na naslednji plošči. Tu je skupni napolnjeni naboj ‘q’ lahko neposredno sorazmeren napetostnemu viru ‘V’.
q = CV
Kjer je 'C' kapacitivnost in je njegova vrednost odvisna predvsem od fizikalnih velikosti kondenzator .
C = εA / d
Kje
‘Ε’ = dielektrična konstanta
„A“ = površina efektivne plošče
d = prostor med dvema ploščama.
Kadar sta zaporedoma povezana dva ali več kondenzatorjev, je celotna kapacitivnost teh kondenzatorjev nizka v primerjavi s kapacitivnostjo posameznega kondenzatorja. Podobno, kadar so kondenzatorji priključeni vzporedno, je skupna kapacitivnost kondenzatorjev vsota kapacitivnosti posameznih kondenzatorjev. Z uporabo tega dobimo izraze skupne kapacitivnosti v seriji in vzporednici. Identificirani so tudi zaporedni in vzporedni deli znotraj kombinacije kondenzatorskih povezav. In efektivno kapacitivnost lahko izračunamo skozi zaporedje in vzporedno skozi posamezne kapacitivnosti
Kondenzatorji v seriji
Ko je zaporedno priključenih več kondenzatorjev, je napetost na kondenzatorjih „V“. Ko je kapacitivnost kondenzatorja C1, C2 ... Cn, je ustrezna kapacitivnost kondenzatorjev, ko so zaporedno priključeni, 'C'. Uporabljena napetost na kondenzatorjih je V1, V2, V3…. + Vn, ustrezno.
Kondenzatorji v seriji
Tako je V = V1 + V2 + …… .. + Vn
Polnjenje iz vira skozi te kondenzatorje je torej 'Q'
V = Q / C, V1 = Q / C1, V2 = Q / C2, V3 = Q / C3 in Vn = Q.Cn
Ker bo naboj, ki se prenaša v vsakem kondenzatorju, in tok v celotni seriji kombinacij kondenzatorjev enak in se šteje za 'Q'.
Zdaj lahko zgornjo enačbo 'V' zapišemo takole.
Q / 100 = Q / Q + C1 / C2 + ... L / Cn
Q [1/100] = Q] 1 / C1 + 1 / C2 + ... 1 / Cn]
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 +… 1 / Cn
Primer
Kadar so kondenzatorji priključeni zaporedno, izračunajte kapacitivnost teh kondenzatorjev. Serijska povezava kondenzatorjev je prikazana spodaj. Tu sta zaporedno priključena kondenzatorja dva.
Kondenzatorji v serijski formuli so Ctotal = C1XC2 / C1 + C2
Vrednosti obeh kondenzatorjev sta C1 = 5F in C2 = 10F
Ctotal = 5FX10F / 5F + 10F
50F / 15F = 3,33F
Kondenzatorji v vzporednem
Ko se kapacitivnost kondenzatorja poveča, so kondenzatorji povezani vzporedno, ko dve sorodni plošči skrbita med seboj. Učinkovito prekrivajoče se območje lahko dodamo s stabilnim razmikom med njimi, zato se njihova enaka kapacitivna vrednost spremeni v dvojno posamezno kapacitivnost. Kondenzatorska banka se uporablja v različnih panogah, ki kondenzatorje uporabljajo vzporedno. Ko sta vzporedno povezana dva kondenzatorja, je napetost 'V' na vsakem kondenzatorju podobna, tj. Veq = Va = Vb in tok 'ieq' lahko ločimo na dva elementa, kot sta 'ia' in 'ib'.
Kondenzatorji v vzporednem
i = dq / dt
V zgornji enačbi nadomestite vrednost „q“
= d (CV) / dt
i = C dV / dt + VdC / dt
Ko je kapacitivnost kondenzatorja konstantna, potem
i = C dV / dt
Z uporabo KCL na zgornjem vezju bo enačba enaka
ieq = ia + ib
ieq = Ca dVa / dt + Cb dVb / dt
Veq = Va = Vb
ieq = Ca dVeq / dt + Cb dVeq / dt => (Ca + Cb) dVeq / dt
Končno lahko dobimo naslednjo enačbo
ieq = Ceq dVeq / dt, tu je Ceq = Ca + Cb
Torej, ko so vzporedno združeni 'n' kondenzatorji, lahko enakovredno kapacitivnost celotne povezave dobimo s spodnjo enačbo, ki je videti kot ustrezna odpornost uporov, ko so povezani zaporedno.
Ceq = C1 + C2 + C3 +… + Cn
Primer
Kadar so kondenzatorji priključeni vzporedno, izračunajte kapacitivnost teh kondenzatorjev. Vzporedna povezava kondenzatorjev je prikazana spodaj. Tu sta vzporedno priključena kondenzatorja dva.
Kondenzatorji v vzporedni formuli so Ctotal = C1 + C2 + C3
Vrednosti dveh kondenzatorjev so C1 = 10F, C2 = 15F, C3 = 20F
Cvsota = 10F + 15F + 20F = 45F
Padec napetosti na kondenzatorjih v seriji in vzporedno se bo spreminjal glede na posamezne vrednosti kapacitivnosti kondenzatorjev.
Primeri
The kondenzatorji v zaporednih in vzporednih primerih so obravnavane v nadaljevanju.
Kondenzatorji v serijskih in vzporednih primerih
Poiščite vrednost kapacitivnosti treh kondenzatorjev, povezanih v naslednjem vezju z vrednostmi C1 = 5 uF, C2 = 5uF in C3 = 10uF
Vrednosti kondenzatorjev so C1 = 5 uF, C2 = 5uF in C3 = 10uF
Naslednje vezje je mogoče izdelati s tremi kondenzatorji, in sicer C1, C2 in C3
Ko sta kondenzatorja C1 in C2 priključena zaporedno, lahko kapacitivnost izračunamo kot
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2
1 / C = 1/5 + 1/5
1 / C = 2/5 => 5/2 = 2,5uF
Ko je zgornji kondenzator 'C' mogoče priključiti vzporedno s kondenzatorjem 'C3', se lahko kapacitivnost izračuna kot
C (skupaj) = C + C3 = 2,5 + 10 = 12,5 mikrofaradov
Zato lahko vrednost kapacitivnosti izračunamo glede na analizo serij in vzporednih povezav v vezju. To lahko opazimo, ko se vrednost kapacitivnosti zmanjša v zaporednem priključku. Vzporedno s priključitvijo kondenzatorja se lahko vrednost kapacitivnosti poveča. Med izračunom upora pa je povsem obratno.
Tu gre torej za to pregled serijskih in vzporednih kondenzatorjev s primeri. Iz zgornjih informacij lahko na koncu zaključimo, da lahko z uporabo zaporednih in vzporednih povezav kondenzatorjev izračunamo kapacitivnost. Tukaj je vprašanje za vas, kolikšna je enota kondenzatorja?
