On erilaisia kondensaattoreita saatavilla, sovelluksen perusteella nämä luokitellaan erityyppisiin. Näiden kondensaattoreiden liitäntä voidaan tehdä eri tavoin, joita käytetään monissa sovelluksissa. Eri kondensaattoreiden liitännät toimivat kuin yksi kondensaattori. Joten tämän yksittäisen kondensaattorin kokonaiskapasitanssi riippuu pääasiassa siitä, kuinka yksittäiset kondensaattorit on kytketty. Joten periaatteessa on kaksi yksinkertaista ja yleistä yhteystyyppiä, kuten sarjayhteys ja rinnakkaisliitäntä. Näitä liitäntöjä käyttämällä voidaan laskea kokonaiskapasitanssi. On joitain yhteyksiä, jotka voidaan liittää myös sarja- ja rinnakkaisyhdistelmien yhteyksiin. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsausta siitä, mitä kondensaattorit ovat sarjassa ja rinnakkain niiden esimerkkien kanssa.
Kondensaattorit sarjoina ja rinnakkain
Kondensaattoria käytetään pääasiassa sähköenergian, kuten sähköstaattisen energian, varastointiin. Kun on tarpeen lisätä energiaa kapasiteetin varastointiin, niin sopiva kondensaattori suuremmalla kapasitanssilla voi olla tarpeen. Kondensaattorin suunnittelu voidaan tehdä kahdella metallilevyllä, jotka on liitetty rinnakkain ja jaettu dielektrisen väliaineen, kuten kiille, lasi, keramiikka, jne. Kautta.
dielektrinen väliaine antaa ei-johtavan väliaineen kahden levyn välissä ja sisältää yksinomaisen kyvyn pitää varaus.
Kun jännitelähde on kytketty kondensaattorin levyjen yli, + Ve-varaus yhdellä levyllä ja -Ve-varaus seuraavalla levyllä talletetaan. Tässä kertynyt kokonaisvaraus ‘q’ voi olla suoraan verrannollinen jännitelähteeseen ‘V’.
q = CV
Missä ”C” on kapasitanssi ja sen arvo riippuu pääasiassa kondensaattori .
C = eAA / d
Missä
’Ε’ = dielektrisyysvakio
’A’ = tehollisen levyn pinta-ala
d = tila kahden levyn välillä.
Aina kun kaksi tai useampia kondensaattoreita liitetään sarjaan, näiden kondensaattoreiden koko kapasitanssi on pieni verrattuna yksittäisen kondensaattorin kapasitanssiin. Vastaavasti aina kun kondensaattorit kytketään rinnakkain, kondensaattoreiden kokonaiskapasitanssi on yksittäisten kondensaattoreiden kapasitanssien summa. Tätä käyttämällä johdetaan kokonaiskapasitanssin lausekkeet sarjoina ja rinnakkain. Tunnistetut myös sarja- ja rinnakkaisosat kondensaattoriliitäntöjen yhdistelmässä. Ja tehokas kapasitanssi voidaan laskea sarjaan ja rinnakkain yksittäisten kapasitanssien avulla
Kondensaattorit sarjassa
Kun useita kondensaattoreita on kytketty sarjaan, kondensaattoreiden yli syötetty jännite on ”V”. Kun kondensaattorin kapasitanssi on C1, C2 ... Cn, vastaava kondensaattorien kapasitanssi sarjaan kytkettynä on ”C”. Kondensaattoreiden yli käytetty jännite on V1, V2, V3…. + Vn, vastaavasti.
Kondensaattorit sarjassa
Siten V = V1 + V2 + …… .. + Vn
Lähteestä näiden kondensaattoreiden kautta syötetty varaus on silloin Q
V = Q / C, V1 = Q / C1, V2 = Q / C2, V3 = Q / C3 ja Vn = Q.Cn
Koska jokaisessa kondensaattorissa siirretty varaus ja virta koko kondensaattorien yhdistelmässä ovat identtiset ja sitä pidetään Q: na.
Nyt yllä oleva V: n yhtälö voidaan kirjoittaa seuraavasti.
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
Esimerkki
Aina kun kondensaattorit kytketään sarjaan, laske sitten näiden kondensaattoreiden kapasitanssi. Kondensaattorien sarjayhteys on esitetty alla. Tässä sarjaan kytkettyjä kondensaattoreita on kaksi.
Sarjakaavan kondensaattorit ovat Ctotal = C1XC2 / C1 + C2
Kahden kondensaattorin arvot ovat C1 = 5F ja C2 = 10F
Kokonaissumma = 5FX10F / 5F + 10F
50F / 15F = 3,33F
Kondensaattorit rinnakkain
Kun kondensaattorin kapasitanssi kasvaa, kondensaattorit kytketään rinnakkain, kun kaksi toisiinsa liittyvää levyä hoitaa toisiinsa. Tehokas päällekkäinen alue voidaan lisätä vakaan etäisyyden välityksellä, ja siksi niiden sama kapasitanssiarvo muuttuu kaksinkertaiseksi yksilölliseksi kapasitanssiksi. Kondensaattoripankkia käytetään eri teollisuudenaloilla, jotka käyttävät kondensaattoreita rinnakkain. Kun kaksi kondensaattoria on liitetty rinnakkain, sen jälkeen jännite 'V' jokaisen kondensaattorin yli on samanlainen eli Veq = Va = Vb ja virta 'ieq' voidaan jakaa kahteen elementtiin, kuten 'ia' ja 'ib'.
Kondensaattorit rinnakkain
i = dq / dt
Korvaa q: n arvo yllä olevassa yhtälössä
= d (CV) / dt
i = C dV / dt + VdC / dt
Kun kondensaattorin kapasitanssi on vakio, niin
i = C dV / dt
Soveltamalla KCL: ää edellä olevaan piiriin yhtälö on
ieq = ia + ib
ieq = Ca dVa / dt + Cb dVb / dt
Veq = Va = Vb
ieq = Ca dVeq / dt + Cb dVeq / dt => (Ca + Cb) dVeq / dt
Lopuksi voimme saada seuraavan yhtälön
ts. = Ceq dVeq / dt, tässä Ceq = Ca + Cb
Siksi, kun n-kondensaattorit liitetään rinnakkain, kokonaisyhteyden yhtä suuri kapasitanssi voidaan antaa alla olevan yhtälön kautta, joka näyttää vastaavalta vastus vastusten sarjaan kytkettynä.
Ceq = C1 + C2 + C3 +… + Cn
Esimerkki
Aina kun kondensaattorit kytketään rinnakkain, laske sitten näiden kondensaattoreiden kapasitanssi. Kondensaattoreiden rinnakkaisliitäntä on esitetty alla. Tässä rinnakkain kytketyt kondensaattorit ovat kaksi.
Rinnakkaiskaavan kondensaattorit ovat Ctotal = C1 + C2 + C3
Kahden kondensaattorin arvot ovat C1 = 10F, C2 = 15F, C3 = 20F
Kokonaissumma = 10F + 15F + 20F = 45F
Kondensaattoreiden sarja- ja rinnakkaisjännitteen pudotus muutetaan kondensaattoreiden yksittäisten kapasitanssiarvojen perusteella.
Esimerkkejä
kondensaattorit sarjana ja rinnakkaisia esimerkkejä käsitellään jäljempänä.
Kondensaattorit sarjoissa ja rinnakkaisesimerkeissä
Selvitä seuraavaan piiriin kytkettyjen kolmen kondensaattorin kapasitanssiarvo arvoilla C1 = 5 uF, C2 = 5uF ja C3 = 10uF
Kondensaattoreiden arvot ovat C1 = 5 uF, C2 = 5uF & C3 = 10uF
Seuraava piiri voidaan rakentaa kolmella kondensaattorilla, nimittäin C1, C2 ja C3
Kun kondensaattorit C1 ja C2 on kytketty sarjaan, kapasitanssi voidaan laskea seuraavasti
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2
1 / C = 1/5 + 1/5
1 / C = 2/5 => 5/2 = 2,5uF
Kun yllä oleva kondensaattori C voidaan liittää rinnakkain kondensaattorin C3 kanssa, kapasitanssi voidaan laskea
C (yhteensä) = C + C3 = 2,5 + 10 = 12,5 mikrofaradia
Siksi kapasitanssiarvo voidaan laskea riippuen piirin sarja- ja rinnakkaisliitäntöjen analyysistä. Se voidaan havaita, kun kapasitanssiarvoa pienennetään sarjayhteydessä. Kondensaattorin rinnakkaisliitännällä kapasitanssiarvoa voidaan nostaa. Vastuksen laskennassa se on kuitenkin melko päinvastainen.
Näin ollen kyse on kaikesta yleiskatsaus sarjaan ja rinnakkain olevista kondensaattoreista esimerkkien avulla. Edellä olevista tiedoista voidaan lopuksi päätellä, että kondensaattoreiden sarja- ja rinnakkaisliitäntöjä käyttämällä voidaan laskea kapasitanssi. Tässä on kysymys sinulle, mikä on kondensaattorin yksikkö?
