Есть разные виды конденсаторов доступны, в зависимости от приложения они подразделяются на разные типы. Подключение этих конденсаторов может осуществляться разными способами, которые используются в различных приложениях. Различные соединения конденсаторов работают как один конденсатор. Таким образом, общая емкость этого единственного конденсатора в основном зависит от того, как подключены отдельные конденсаторы. Итак, в основном есть два простых и распространенных типа соединений, такие как последовательное соединение и параллельное соединение. Используя эти соединения, можно рассчитать общую емкость. Есть некоторые соединения, которые также могут быть связаны с последовательными и параллельными комбинациями. В этой статье обсуждается обзор конденсаторов, включенных последовательно и параллельно, с их примерами.
Конденсаторы последовательно и параллельно
Конденсатор в основном используется для хранения электрической энергии, такой как электростатическая энергия. Как только возникает необходимость в увеличении количества энергии для накопления емкости, тогда соответствующий конденсатор с повышенной емкостью может понадобиться. Конструкция конденсатора может быть выполнена с использованием двух металлических пластин, которые соединены параллельно и разделены диэлектрической средой, такой как слюда, стекло, керамика и т. Д.
В диэлектрик Среда создает непроводящую среду между двумя пластинами и обладает исключительной способностью удерживать заряд.
Когда к пластинам конденсатора подключается источник напряжения, на одной пластине осаждается заряд + Ve, а на следующей пластине - заряд -Ve. Здесь общий накопленный заряд «q» может быть прямо пропорционален источнику напряжения «V».
q = CV
Где «C» - это емкость, и ее значение в основном зависит от физических размеров конденсатор .
C = εA / d
Где
‘’ = Диэлектрическая проницаемость
‘A’ = площадь эффективной пластины
d = пространство между двумя пластинами.
Когда два или более конденсатора соединяются последовательно, общая емкость этих конденсаторов мала по сравнению с емкостью отдельного конденсатора. Точно так же, когда конденсаторы подключаются параллельно, общая емкость конденсаторов является суммой емкостей отдельных конденсаторов. Используя это, выводятся выражения для полной емкости последовательно и параллельно. Также определены последовательные и параллельные части в комбинации соединений конденсаторов. И эффективная емкость может быть рассчитана последовательно и параллельно через отдельные емкости.
Конденсаторы в серии
Когда несколько конденсаторов соединены последовательно, напряжение, приложенное к конденсаторам, составляет «V». Если емкость конденсатора равна C1, C2… Cn, тогда соответствующая емкость конденсаторов при последовательном соединении будет «C». Приложенное напряжение на конденсаторах равно V1, V2, V3…. + Vn соответственно.
Конденсаторы в серии
Таким образом, V = V1 + V2 + …… .. + Vn
Заряд, подаваемый от источника через эти конденсаторы, равен «Q», тогда
V = Q / C, V1 = Q / C1, V2 = Q / C2, V3 = Q / C3 и Vn = Q.Cn
Поскольку заряд, передаваемый в каждом конденсаторе, и ток во всей последовательной комбинации конденсаторов будут одинаковыми, и это считается «Q».
Теперь вышеприведенное уравнение «V» можно записать следующим образом.
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
Пример
Каждый раз, когда конденсаторы подключаются последовательно, рассчитайте емкость этих конденсаторов. Последовательное соединение конденсаторов показано ниже. Здесь последовательно подключено два конденсатора.
Конденсаторы в формуле для последовательного включения: Ctotal = C1XC2 / C1 + C2.
Значения двух конденсаторов: C1 = 5F и C2 = 10F.
Ctotal = 5FX10F / 5F + 10F
50F / 15F = 3,33F
Конденсаторы параллельно
Когда емкость конденсатора увеличивается, тогда конденсаторы подключаются параллельно, когда две связанные пластины соединяются вместе. Эффективная перекрывающаяся область может быть добавлена за счет стабильного расстояния между ними, и поэтому их одинаковое значение емкости превращается в двойную индивидуальную емкость. Конденсаторная батарея используется в различных отраслях промышленности, где конденсаторы используются параллельно. После того, как два конденсатора соединены параллельно, напряжение «V» на каждом конденсаторе будет одинаковым, то есть Veq = Va = Vb, а ток «ieq» можно разделить на два элемента, например «ia» и «ib».
Конденсаторы параллельно
я = dq / dt
Подставьте значение «q» в уравнение выше.
= d (CV) / dt
i = C dV / dt + VdC / dt
Когда емкость конденсатора постоянна, то
i = C dV / dt
Применяя KCL к указанной выше схеме, уравнение будет
ieq = ia + ib
ieq = Ca dVa / dt + Cb dVb / dt
Veq = Va = Vb
ieq = Ca dVeq / dt + Cb dVeq / dt => (Ca + Cb) dVeq / dt
Наконец, мы можем получить следующее уравнение
ieq = Ceq dVeq / dt, здесь Ceq = Ca + Cb
Следовательно, если «n» конденсаторов соединены параллельно, равная емкость всего соединения может быть задана с помощью следующего уравнения, которое выглядит как соответствующее сопротивление резисторов при включении последовательно.
Ceq = C1 + C2 + C3 +… + Cn
Пример
Когда конденсаторы подключаются параллельно, рассчитайте их емкость. Ниже показано параллельное соединение конденсаторов. Здесь конденсаторов, соединенных параллельно, два.
Конденсаторы в параллельной формуле: Ctotal = C1 + C2 + C3.
Значения двух конденсаторов: C1 = 10F, C2 = 15F, C3 = 20F.
Ctotal = 10F + 15F + 20F = 45F
Падение напряжения на конденсаторах, подключенных последовательно и параллельно, будет изменяться в зависимости от индивидуальных значений емкости конденсаторов.
Примеры
В конденсаторы последовательно и параллельно примеры обсуждаются ниже.
Конденсаторы в серии и примеры параллельной работы
Найдите значение емкости трех конденсаторов, включенных в следующую схему, со значениями C1 = 5 мкФ, C2 = 5 мкФ и C3 = 10 мкФ.
Емкость конденсаторов: C1 = 5 мкФ, C2 = 5 мкФ и C3 = 10 мкФ.
Следующая схема может быть построена с тремя конденсаторами, а именно C1, C2 и C3.
Когда конденсаторы C1 и C2 соединены последовательно, емкость можно рассчитать как
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2
1 / С = 1/5 + 1/5
1 / C = 2/5 => 5/2 = 2,5 мкФ
Когда вышеуказанный конденсатор «C» можно подключить параллельно с конденсатором «C3», тогда емкость можно рассчитать как
C (Всего) = C + C3 = 2,5 + 10 = 12,5 мкФ
Следовательно, значение емкости можно рассчитать в зависимости от анализа последовательного, а также параллельного соединения в цепи. Это можно наблюдать, когда значение емкости уменьшается при последовательном включении. При параллельном подключении конденсатора значение емкости можно увеличить. Однако при расчете сопротивления все происходит наоборот.
Таким образом, это все о обзор конденсаторов последовательно и параллельно с примерами. Из приведенной выше информации, наконец, мы можем сделать вывод, что, используя последовательное и параллельное соединение конденсаторов, можно рассчитать емкость. Вот вам вопрос, какая единица измерения у конденсатора?
