Co to są kondensatory szeregowo i równolegle i ich przykłady

Co to są kondensatory szeregowo i równolegle i ich przykłady

Tam są różne rodzaje kondensatorów dostępne, w zależności od zastosowania, są one podzielone na różne typy. Połączenie tych kondensatorów można wykonać na różne sposoby, które są wykorzystywane w różnych zastosowaniach. Różne połączenia kondensatorów działają jak pojedynczy kondensator. Zatem całkowita pojemność tego pojedynczego kondensatora zależy głównie od sposobu podłączenia poszczególnych kondensatorów. Zasadniczo istnieją dwa proste i popularne typy połączeń, takie jak połączenie szeregowe i połączenie równoległe. Korzystając z tych połączeń, można obliczyć całkowitą pojemność. Istnieją pewne połączenia, które można również powiązać z połączeniami kombinacji szeregowych i równoległych. W tym artykule omówiono przegląd kondensatorów połączonych szeregowo i równolegle z ich przykładami.



Kondensatory połączone szeregowo i równolegle

Kondensator jest używany głównie do przechowywania energii elektrycznej, takiej jak energia elektrostatyczna. Gdy istnieje potrzeba zwiększenia ilości energii w celu zmagazynowania zdolności, wtedy jest to właściwe kondensator ze zwiększoną pojemnością może być konieczne. Zaprojektowanie kondensatora można wykonać za pomocą dwóch metalowych płytek, które są połączone równolegle i podzielone przez medium dielektryczne, takie jak mika, szkło, ceramika itp.


Plik dielektryk medium zapewnia nieprzewodzący ośrodek między dwiema płytami i obejmuje wyłączną zdolność do utrzymywania ładunku.





Po podłączeniu źródła napięcia do płytek kondensatora, ładunek + Ve na jednej płycie i ładunek -Ve na następnej płycie są osadzane. W tym przypadku całkowity nagromadzony ładunek „q” może być wprost proporcjonalny do źródła napięcia „V”.

q = CV



Gdzie „C” to pojemność, a jej wartość zależy głównie od fizycznych rozmiarów kondensator .


C = εA / d

Gdzie

„Ε” = stała dielektryczna

„A” = powierzchnia efektywnej płyty

d = przestrzeń między dwoma płytami.

Ilekroć dwa lub więcej kondensatorów jest połączonych szeregowo, wówczas całkowita pojemność tych kondensatorów jest niska w porównaniu z pojemnością pojedynczego kondensatora. Podobnie, ilekroć kondensatory są połączone równolegle, całkowita pojemność kondensatorów jest sumą pojemności poszczególnych kondensatorów. Używając tego, wyprowadzane są wyrażenia całkowitej pojemności szeregowo i równolegle. Zidentyfikowano również części szeregowe i równoległe w kombinacji połączeń kondensatorów. Efektywną pojemność można obliczyć szeregowo i równolegle na podstawie indywidualnych pojemności

Kondensatory szeregowo

Gdy kilka kondensatorów jest połączonych szeregowo, napięcie przyłożone do kondensatorów wynosi „V”. Gdy pojemność kondensatora wynosi C1, C2… Cn, to odpowiadająca pojemność kondensatorów połączonych szeregowo to „C”. Napięcie przyłożone do kondensatorów wynosi odpowiednio V1, V2, V3…. + Vn.

Kondensatory szeregowo

Kondensatory szeregowo

Zatem V = V1 + V2 + …… .. + Vn

Ładunek dostarczany ze źródła przez te kondensatory ma wtedy wartość „Q”

V = Q / C, V1 = Q / C1, V2 = Q / C2, V3 = Q / C3 i Vn = Q.Cn

Ponieważ ładunek przenoszony w każdym kondensatorze i prąd w całej serii kondensatorów będą identyczne i uważa się je za „Q”.

Teraz powyższe równanie „V” można zapisać w następujący sposób.

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

Przykład

Ilekroć kondensatory są połączone szeregowo, oblicz pojemność tych kondensatorów. Szeregowe połączenie kondensatorów pokazano poniżej. Tutaj kondensatory połączone szeregowo to dwa.

Kondensatory we wzorze szeregowym to Ctotal = C1XC2 / C1 + C2

Wartości dwóch kondensatorów to C1 = 5F i C2 = 10F

Ctotal = 5FX10F / 5F + 10F

50F / 15F = 3,33F

Kondensatory równolegle

Kiedy pojemność kondensatora wzrasta, kondensatory są połączone równolegle, gdy dwie powiązane płytki są połączone ze sobą. Efektywny obszar nakładania się można dodać poprzez stabilne odstępy między nimi, a zatem ich równa wartość pojemności zmienia się w podwójną pojemność indywidualną. Bateria kondensatorów jest używana w różnych branżach, w których kondensatory są używane równolegle. Po połączeniu równolegle dwóch kondensatorów napięcie „V” na każdym kondensatorze jest podobne, tj. Veq = Va = Vb i prąd „ieq” można rozdzielić na dwa elementy, takie jak „ia” i „ib”.

Kondensatory równolegle

Kondensatory równolegle

i = dq / dt

Zastąp wartość „q” w powyższym równaniu

= d (CV) / dt

i = C dV / dt + VdC / dt

A zatem, gdy pojemność kondensatora jest stała

i = C dV / dt

Stosując KCL do powyższego obwodu, równanie będzie

ieq = ia + ib

ieq = Ca dVa / dt + Cb dVb / dt

Veq = Va = Vb

ieq = Ca dVeq / dt + Cb dVeq / dt => (Ca + Cb) dVeq / dt

Na koniec możemy otrzymać następujące równanie

ieq = Ceq dVeq / dt, tutaj Ceq = Ca + Cb

Dlatego, gdy kondensatory „n” są połączone równolegle, równa pojemność całego połączenia może być określona za pomocą poniższego równania, które wygląda jak odpowiadające odporność rezystorów podczas połączenia szeregowego.

Ceq = C1 + C2 + C3 +… + Cn

Przykład

Ilekroć kondensatory są połączone równolegle, oblicz pojemność tych kondensatorów. Poniżej pokazano równoległe połączenie kondensatorów. Tutaj kondensatory połączone równolegle to dwa.

Kondensatory we wzorze równoległym to Ccałkowite = C1 + C2 + C3

Wartości dwóch kondensatorów to C1 = 10F, C2 = 15F, C3 = 20F

Ctotal = 10F + 15F + 20F = 45F

Spadek napięcia na kondensatorach połączonych szeregowo i równolegle zostanie zmieniony w oparciu o indywidualne wartości pojemności kondensatorów.

Przykłady

Plik kondensatory w przykładach szeregowych i równoległych omówiono poniżej.

Przykłady kondensatorów szeregowych i równoległych

Przykłady kondensatorów szeregowych i równoległych

Znajdź wartość pojemności trzech kondensatorów podłączonych w kolejnym obwodzie o wartościach C1 = 5 uF, C2 = 5uF i C3 = 10uF

Wartości kondensatorów to C1 = 5 uF, C2 = 5uF i C3 = 10uF

Poniższy obwód można zbudować z trzema kondensatorami, a mianowicie C1, C2 i C3

Gdy kondensatory C1 i C2 są połączone szeregowo, pojemność można obliczyć jako

1 / C = 1 / C1 + 1 / C2

1 / C = 1/5 + 1/5

1 / C = 2/5 => 5/2 = 2,5 uF

Gdy powyższy kondensator „C” można połączyć równolegle z kondensatorem „C3”, wówczas pojemność można obliczyć jako

C (łącznie) = C + C3 = 2,5 + 10 = 12,5 mikrofaradów

Dlatego wartość pojemności można obliczyć w zależności od analizy połączeń szeregowych i równoległych w obwodzie. Można to zaobserwować, gdy wartość pojemności zmniejsza się w połączeniu szeregowym. Przy równoległym podłączeniu kondensatora wartość pojemności można zwiększyć. Jednak przy obliczaniu oporu jest całkiem odwrotnie.

A więc o to chodzi przegląd kondensatorów połączonych szeregowo i równolegle z przykładami. Na podstawie powyższych informacji możemy wreszcie wywnioskować, że stosując szeregowe i równoległe połączenia kondensatorów, można obliczyć pojemność. Oto pytanie do ciebie, jaka jest jednostka kondensatora?