Seal on erinevat tüüpi kondensaatorid saadaval, klassifitseeritakse need rakenduse põhjal erinevat tüüpi. Neid kondensaatoreid saab ühendada erineval viisil, mida kasutatakse erinevates rakendustes. Kondensaatorite erinevad ühendused toimivad nagu üks kondensaator. Nii et selle ühe kondensaatori kogumahtuvus sõltub peamiselt sellest, kuidas üksikud kondensaatorid on ühendatud. Põhimõtteliselt on olemas kaks lihtsat ja levinumat tüüpi ühendust, nagu näiteks seeriaühendus ja paralleelühendus. Neid ühendusi kasutades saab arvutada kogu mahtuvuse. On mõningaid seoseid, mida võib seostada ka seeria- ja paralleelkombinatsioonide ühendustega. Selles artiklis käsitletakse ülevaadet sellest, mis on kondensaatorid järjestikku ja paralleelselt nende näidetega.
Kondensaatorid seerias ja paralleelselt
Kondensaatorit kasutatakse peamiselt elektrienergia nagu elektrostaatilise energia salvestamiseks. Kui on vaja suurendada energiat energia salvestamiseks, siis sobiv kondensaator suurenenud mahtuvusega võib osutuda vajalikuks. Kondensaatori kavandamiseks võib kasutada kahte metallplaati, mis on omavahel ühendatud paralleelselt ja jagatud dielektrilise keskkonna kaudu, näiteks vilgukivi, klaas, keraamika jne.
The dielektriline keskkond annab kahe plaadi vahele mittejuhtiva keskkonna ja sisaldab ainulaadset võimalust laengut hoida.
Kui pingeallikas on üle kondensaatori plaatide ühendatud, ladestub ühe plaadi + Ve laadimine ja järgmise plaadi -Ve laeng. Siin võib akumuleerunud kogulaeng q olla otse proportsionaalne pingeallikaga V.
q = CV
Kui „C” on mahtuvus ja selle väärtus sõltub peamiselt kondensaator .
C = εA / d
Kus
‘Ε’ = dielektriline konstant
‘A’ = efektiivse plaadi pindala
d = ruum kahe plaadi vahel.
Kui kahte või enamat kondensaatorit ühendatakse järjestikku, on nende kondensaatorite kogu mahtuvus väike, võrreldes üksikute kondensaatorite mahtuvusega. Samamoodi on kondensaatorite paralleelselt ühendatud kondensaatorite kogu mahtuvus üksikute kondensaatorite mahtude summa. Selle abil tuletatakse kogu mahtuvuse avaldised järjest ja paralleelselt. Samuti on tuvastatud seeria- ja paralleelsed osad kondensaatori ühenduste kombinatsioonis. Efektiivse mahtuvuse saab arvutada jada kaudu ja paralleelselt individuaalsete mahtuvuste kaudu
Kondensaatorid seerias
Kui mitu kondensaatorit on järjestikku ühendatud, on kondensaatorite peal rakendatav pinge V. Kui kondensaatori mahtuvus on C1, C2 ... Cn, on jadamisi ühendatud kondensaatorite vastav mahtuvus „C”. Kondensaatorite rakendatav pinge on vastavalt V1, V2, V3 ... + Vn.
Kondensaatorid seerias
Seega V = V1 + V2 + …… .. + Vn
Nende kondensaatorite kaudu allikast tarnitav laeng on siis Q
V = Q / C, V1 = Q / C1, V2 = Q / C2, V3 = Q / C3 ja Vn = Q.Cn
Kuna kondensaatorite kogu seerias on igas kondensaatoris ja voolus ülekantav vool identne ja seda peetakse sarnaseks Q-ga.
Nüüd saab ülaltoodud võrrandi V kirjutada järgmiselt.
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
Näide
Kui kondensaatorid on ühendatud järjestikku, arvutage nende kondensaatorite mahtuvus. Kondensaatorite seeriaühendus on näidatud allpool. Siin on järjestikku ühendatud kondensaatorid kaks.
Seeriavalemi kondensaatorid on C = = C1XC2 / C1 + C2
Kahe kondensaatori väärtused on C1 = 5F ja C2 = 10F
C = kokku = 5FX10F / 5F + 10F
50F / 15F = 3,33F
Kondensaatorid paralleelselt
Kui kondensaatori mahtuvus suureneb, on kondensaatorid ühendatud paralleelselt, kui kaks omavahel seotud plaati hoolitsevad. Efektiivse kattuva piirkonna saab lisada stabiilse vahekauguse abil ja seetõttu muutub nende võrdne mahtuvus kahekordseks individuaalseks mahtuvuseks. Kondensaatoripanka kasutatakse erinevates tööstusharudes, mis kasutavad kondensaatoreid paralleelselt. Kui kaks kondensaatorit on paralleelselt ühendatud, siis on pinge V üle kogu kondensaatori sarnane, see tähendab Veq = Va = Vb ja voolu 'ieq' saab jagada kaheks elemendiks nagu 'ia' ja 'ib'.
Kondensaatorid paralleelselt
i = dq / dt
Asendage ülaltoodud võrrandis q väärtus
= d (CV) / dt
i = C dV / dt + VdC / dt
Kui kondensaatori mahtuvus on konstantne, siis
i = C dV / dt
Rakendades KCL ülaltoodud ahelale, on võrrand
ieq = ia + ib
ieq = Ca dVa / dt + Cb dVb / dt
Veq = Va = Vb
ieq = Ca dVeq / dt + Cb dVeq / dt => (Ca + Cb) dVeq / dt
Lõpuks võime saada järgmise võrrandi
ieq = Ceq dVeq / dt, siin Ceq = Ca + Cb
Seega, kui n-kondensaatorid on paralleelselt liitunud, saab koguühenduse võrdse mahtuvuse anda allpool oleva võrrandi kaudu, mis näeb välja vastavale vastupanu takistid, kui need on ühendatud järjestikku.
Ceq = C1 + C2 + C3 +… + Cn
Näide
Kui kondensaatorid on ühendatud paralleelselt, arvutage nende kondensaatorite mahtuvus. Kondensaatorite paralleelühendus on näidatud allpool. Siin on paralleelselt ühendatud kondensaatorid kaks.
Paralleelses valemis olevad kondensaatorid on C = kokku = C1 + C2 + C3
Kahe kondensaatori väärtused on C1 = 10F, C2 = 15F, C3 = 20F
C = kokku = 10F + 15F + 20F = 45F
Pinge langust kondensaatorite vahel järjestikku ja paralleelselt muudetakse kondensaatorite individuaalsete mahtuvusväärtuste põhjal.
Näited
The kondensaatorid järjestikku ja paralleelsed näited käsitletakse allpool.
Kondensaatorid seerias ja paralleelsetes näidetes
Leidke kolme kondensaatori mahtuvus, mis on ühendatud järgmisesse vooluahelasse väärtusega C1 = 5 uF, C2 = 5uF ja C3 = 10uF
Kondensaatorite väärtused on C1 = 5 uF, C2 = 5uF & C3 = 10uF
Järgmise vooluahela saab ehitada kolme kondensaatoriga, nimelt C1, C2 ja C3
Kui kondensaatorid C1 ja C2 on ühendatud järjestikku, saab mahtuvuse arvutada järgmiselt
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2
1 / C = 1/5 + 1/5
1 / C = 2/5 => 5/2 = 2,5 uF
Kui ülaltoodud kondensaatori C saab ühendada paralleelselt kondensaatoriga C3, saab mahtuvuse arvutada järgmiselt:
C (kokku) = C + C3 = 2,5 + 10 = 12,5 mikrofaradi
Seetõttu saab mahtuvuse väärtuse arvutada sõltuvalt ahela jadade ja paralleelsete ühenduste analüüsist. Seda võib täheldada, kui mahtuvuse väärtust järjestikuse ühenduse korral vähendatakse. Kondensaatori paralleelsel ühendamisel saab mahtuvuse väärtust suurendada. Takistuse arvutamisel on see aga üsna vastupidine.
Seega on see kõik ülevaade kondensaatoritest järjest ja paralleelselt näidetega. Ülaltoodud teabe põhjal võime lõpuks järeldada, et kondensaatorite jada- ja paralleelühenduste abil saab arvutada mahtuvuse. Siin on teile küsimus, mis on kondensaatori ühik?
