Når du kobler kondensatorer parallelt, forblir den konstant. Tilkobling av kondensatorer

Med seriekobling mener vi tilfeller hvor to eller mer element De ser ut som en kjede, med hver av dem koblet til den andre på bare ett punkt. Hvorfor er kondensatorer plassert på denne måten? Hvordan gjøre dette riktig? Hva trenger du å vite? Hvilke egenskaper har seriekobling av kondensatorer i praksis? Hva er resultatformelen?

Hva trenger du å vite for en riktig tilkobling?

Akk, ikke alt her er så lett å gjøre som det kan virke. Mange nybegynnere tror at hvis den skjematiske tegningen sier at et element på 49 mikrofarader er nødvendig, er det nok å bare ta det og installere det (eller erstatte det med et tilsvarende). Men det er vanskelig å velge de nødvendige parameterne selv i et profesjonelt verksted. Og hva skal man gjøre hvis ikke nødvendige elementer? La oss si at det er en slik situasjon: du trenger en 100 mikrofarad kondensator, men det er flere 47 mikrofarad kondensatorer. Det er ikke alltid mulig å installere den. Gå til radiomarkedet for én kondensator? Ikke nødvendig. Det vil være nok å koble til et par elementer. Det er to hovedmetoder: serie- og parallellkobling av kondensatorer. Det er den første vi skal snakke om. Men hvis vi snakker om seriekoblingen av en spole og en kondensator, så her spesielle problemer Nei.

Hvorfor gjør de dette?

Når slike manipulasjoner utføres med dem, lades de elektriske ladningene på platene individuelle elementer vil være lik: KE = K 1 = K 2 = K 3. KE - sluttkapasitans, K - overføringsverdi av kondensatoren. Hvorfor det? Når det tilføres ladninger fra strømkilden til de eksterne platene, kan en verdi overføres til de interne platene, som er verdien til elementet med de minste parameterne. Det vil si at hvis du tar en 3 µF kondensator, og etter at den kobler den til 1 µF, vil sluttresultatet være 1 µF. Selvfølgelig, på den første kan du observere en verdi på 3 µF. Men det andre elementet vil ikke kunne passere så mye, og det vil kutte av alt som er større enn den nødvendige verdien, og etterlate en stor kapasitans på den originale kondensatoren. La oss se på hva som må beregnes når du kobler kondensatorer i serie. Formel:

OE - total kapasitet;
N - spenning;
KE - sluttkapasitet.

Hva annet trenger du å vite for å koble til kondensatorer riktig?

Til å begynne med, ikke glem at i tillegg til kapasitet, har de også en nominell spenning. Hvorfor? Når en seriekobling er laget, fordeles spenningen omvendt proporsjonalt med deres kapasitanser mellom seg. Derfor er det fornuftig å bruke denne tilnærmingen bare i tilfeller der en hvilken som helst kondensator kan gi minimum nødvendige driftsparametre. Hvis det brukes elementer som har samme kapasitans, vil spenningen mellom dem deles likt. Også en liten advarsel vedr elektrolytiske kondensatorer: Når du arbeider med dem, overvåk alltid polariteten nøye. For hvis denne faktoren ignoreres, kan en seriekobling av kondensatorer gi en serie uønskede effekter. Og det er bra hvis alt bare er begrenset til nedbrytningen av disse elementene. Husk at kondensatorer lagrer strøm, og hvis noe går galt, avhengig av kretsen, kan det oppstå en presedens som vil føre til at andre komponenter i kretsen svikter.

Strøm i seriekobling

På grunn av at han bare har en mulig måte lekkasje, vil den ha samme verdi for alle kondensatorer. I dette tilfellet har mengden akkumulert ladning overalt samme verdi. Det avhenger ikke av kapasiteten. Se på et hvilket som helst diagram av en seriekobling av kondensatorer. Høyresiden av den første er koblet til venstre for den andre og så videre. Hvis mer enn 1 element brukes, vil noen av dem bli isolert fra felles krets. Dermed blir det effektive området til platene mindre og tilsvarer parametrene til den minste kondensatoren. Hvilket fysisk fenomen ligger til grunn for denne prosessen? Faktum er at så snart en kondensator er fylt med en elektrisk ladning, slutter den å passere strøm. Og da kan det ikke flyte gjennom hele kjeden. I dette tilfellet vil de gjenværende kondensatorene heller ikke kunne lades.

Spenningsfall og total kapasitans

Hvert element fjerner spenningen litt. Tatt i betraktning at kapasiteten er omvendt proporsjonal med den, jo mindre den er, desto større vil fallet være. Som nevnt tidligere har kondensatorer koblet i serie samme elektriske ladning. Derfor, når du deler alle uttrykk med generell betydning du kan få en ligning som viser hele kapasiteten. Det er her serie- og parallellkobling av kondensatorer er svært forskjellige.

Eksempel #1

La oss bruke formlene presentert i artikkelen og beregne flere praktiske problemer. Så vi har tre kondensatorer. Kapasitansen deres er: C1 = 25 µF, C2 = 30 µF og C3 = 20 µF. De er koblet i serie. Det er nødvendig å finne deres totale kapasitet. Vi bruker den tilsvarende ligningen 1/C: 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 = 1/25 + 1/30 + 1/20 = 37/300. Vi konverterer til mikrofarader, og den totale kapasitansen til kondensatoren i en serieforbindelse (og gruppen i i dette tilfellet regnet som ett element) er omtrent 8,11 µF.

Eksempel nr. 2

La oss løse et problem til for å konsolidere arbeidet vårt. Det er 100 kondensatorer. Kapasiteten til hvert element er 2 μF. Det er nødvendig å bestemme deres totale kapasitet. Du må multiplisere tallet deres med karakteristikken: 100*2=200 µF. Så den totale kapasitansen til kondensatoren når den er koblet i serie er 200 mikrofarad. Som du kan se, ingenting komplisert.

Konklusjon

Så vi har jobbet teoretiske aspekter, analyserte formlene og funksjonene riktig tilkobling kondensatorer (serier) og til og med løst flere problemer. Jeg vil minne leserne om ikke å miste innflytelsen av merkespenning av syne. Det er også ønskelig at elementer av samme type velges (glimmer, keramikk, metallpapir, film). Da kan seriekobling av kondensatorer gi oss størst gunstig effekt.

Detaljer 3. juli 2017

Mine herrer, en fantastisk sommerdag tok jeg den bærbare datamaskinen min og forlot huset for hytteområde på landet. Der, sittende i en gyngestol i skyggen av epletrær, bestemte jeg meg for å skrive denne artikkelen. Vinden raslet i grenene på trærne og svaiet dem fra side til side, og i luften var det akkurat den atmosfæren som bidro til tankestrømmen, som noen ganger er nødvendig...

Imidlertid, nok av tekstene, er det på tide å gå direkte til essensen av problemet angitt i tittelen på artikkelen.

Så, parallellkobling av kondensatorer ... Hva er parallellkobling likevel? De som har lest mine tidligere artikler vil sikkert huske betydningen av denne definisjonen. Vi kom over det da vi snakket om parallellkobling av motstander. Når det gjelder kondensatorer, vil definisjonen ha nøyaktig samme form. Så en parallell tilkobling av kondensatorer er en tilkobling når noen ender av alle kondensatorer er koblet til en node, og den andre til en annen.

Selvfølgelig er det bedre å se en gang enn å høre hundre ganger, så i figur 1 viste jeg et bilde av tre kondensatorer som er koblet parallelt. La kapasiteten til den første være C1, den andre - C2 og den tredje - C3.

Figur 1 - Parallellkobling av kondensatorer

I denne artikkelen skal vi se på lovene som strømmer, spenninger og AC motstand på parallellkobling kondensatorer, og også hva den totale kapasitansen til et slikt design vil være. Vel, selvfølgelig, la oss snakke om hvorfor en slik forbindelse i det hele tatt kan være nødvendig.

Jeg foreslår å starte med spenning, for med det er alt ekstremt klart. Mine herrer, det burde være helt åpenbart Når kondensatorer er koblet parallelt, er spenningene over dem lik hverandre. Det vil si at spenningen på den første kondensatoren er nøyaktig den samme som på den andre og tredje

Hvorfor er det slik? Ja, veldig enkelt! Spenningen over en kondensator beregnes som potensialforskjellen mellom kondensatorens to ben. Og med en parallell tilkobling konvergerer de "venstre" bena til alle kondensatorene til en node, og de "høyre" bena til en annen. Dermed de "venstre" bena alle kondensatorer har ett potensial, og de "riktige" har et annet. Det vil si at potensialforskjellen mellom "venstre" og "høyre" ben vil være den samme for enhver kondensator, og dette betyr bare at alle kondensatorer har samme spenning. Du kan se en litt mer streng konklusjon på denne uttalelsen i denne artikkelen. I den presenterte vi den for parallellkobling av motstander, men her vil den høres helt likt ut.

Så vi fant ut at spenningen på alle parallellkoblede kondensatorer er den samme. Dette er forresten sant for enhver type spenning- både for konstant og variabel. Du kan koble et batteri til tre parallellkoblede kondensatorer 1,5 V. Og alle av dem vil ha permanent 1,5 V. Eller du kan koble til dem en sinusformet spenningsgenerator med en frekvens 50 Hz og amplitude 310 V. Og hver kondensator vil ha en sinusformet spenning med en frekvens 50 Hz og amplitude 310 V. Det er viktig å huske det parallellkoblede kondensatorer vil ha den samme ikke bare amplituden, men også frekvensen og fasen til spenningen.

Og hvis alt er så enkelt med spenning, så er situasjonen mer komplisert med strøm. Når vi snakker om strøm gjennom en kondensator, mener vi vanligvis vekselstrøm. Husker du at likestrøm ikke flyter gjennom kondensatorer? Kondensator for likestrøm- dette er det samme som en åpen krets (faktisk er det en viss lekkasjemotstand til kondensatoren, men den blir vanligvis neglisjert fordi den er veldig stor). Vekselstrømmer flyter ganske godt gjennom kondensatorer, og kan ha veldig, veldig store amplituder. Det er åpenbart at disse vekselstrømmene er forårsaket av noen vekselspenninger påført kondensatorene. Så la oss fortsatt ha tre parallellkoblede kondensatorer med kapasitans C1, C2 og C3. Vedlagt dem er noen AC spenning Med kompleks amplitude. På grunn av denne påførte spenningen vil noen vekselstrømmer med komplekse amplituder strømme gjennom kondensatorene. For klarhet, la oss tegne et bilde der alle disse mengdene vil vises. Det er presentert i figur 2.

Figur 2 - Ser etter strømmer gjennom kondensatorer

Først av alt må du forstå hvordan strømmene er relatert til den totale kildestrømmen. Og de henger sammen, mine herrer, alle på samme måte Kirchhoffs første lov, som vi allerede har møtt i en egen artikkel. Ja, da så vi på det i sammenheng med likestrøm. Men det viser seg at Kirchhoffs første lov forblir sann når det gjelder vekselstrøm! Det er bare det at i dette tilfellet er det nødvendig å bruke komplekse strømamplituder. Så den totale strømmen til tre kondensatorer koblet parallelt er relatert til den totale strømmen som dette

Det er den totale strømmen er faktisk ganske enkelt delt mellom de tre kondensatorene, mens dens totale verdi forblir den samme. Det er viktig å huske en viktig ting - frekvensen til strømmen og dens fase vil være den samme for alle tre kondensatorene. Den totale strømmen vil ha nøyaktig samme frekvens og fase Jeg. Dermed vil de bare avvike i amplitude, som vil være forskjellig for hver kondensator. Hvordan finne de samme strømamplitudene? Veldig enkelt! I artikkelen om kondensatormotstand vi koblet strømmen gjennom kondensatoren og spenningen over kondensatoren gjennom motstanden til kondensatoren. Vi kan enkelt beregne motstanden til en kondensator, kjenne dens kapasitans og frekvensen til strømmen som strømmer gjennom den (husk at for forskjellige frekvenser har en kondensator forskjellig motstand) ved å bruke den generelle formelen:

Ved å bruke denne fantastiske formelen kan vi finne motstanden til hver kondensator:

Ved å bruke denne formelen kan vi enkelt finne strømmen gjennom hver av tre parallellkoblede kondensatorer:

Den totale strømmen i kretsen, som strømmer inn i node A og deretter strømmer ut av node B, er åpenbart lik

Bare i tilfelle, la meg minne deg nok en gang om at dette skjedde på grunnlag Kirchhoffs første lov. Vær oppmerksom, mine herrer, en viktig faktum - hvordan mer kapasitet kondensator, jo lavere motstand og jo mer strøm vil strømme gjennom den.

La oss forestille oss den totale strømmen gjennom tre parallellkoblede kondensatorer som forholdet mellom spenningen som påføres dem og en viss ekvivalent total motstand Z c∑ (som vi ennå ikke vet, men som vi finner senere) til de tre parallellkoblede kondensatorene :

Å redusere venstre og høyre side med U, får vi

Dermed får vi viktig konklusjon: Når kondensatorer er koblet parallelt, er den omvendte ekvivalentmotstanden lik summen av de motsatte motstandene til de enkelte kondensatorene. Hvis du husker, fikk vi nøyaktig samme konklusjon når parallellkobling av motstander .

Hva skjer med kapasiteten? Hva er den totale kapasitansen til et system med tre kondensatorer koblet parallelt? Er det mulig å finne dette på en eller annen måte? Selvfølgelig kan du! Og dessuten klarte vi det nesten. La oss erstatte dekodingen av kondensatormotstander med vår siste formel. Da får vi noe slikt:

Etter elementære matematiske transformasjoner, tilgjengelig selv for en femteklassing, får vi det

Dette er vår neste ekstremt viktige konklusjon: den totale kapasitansen til et system med flere parallellkoblede kondensatorer er lik summen av kapasitansene til de individuelle kondensatorene.

Så vi har sett på hovedpunktene angående parallellkobling av kondensatorer. La oss oppsummere dem alle på en kortfattet måte:

Spenningen på alle tre parallellkoblede kondensatorene er den samme (i amplitude, fase og frekvens);
Amplituden til strømmen i en krets som inneholder parallellkoblede kondensatorer er lik summen av amplitudene til strømmene gjennom de enkelte kondensatorene. Jo større kapasitansen til kondensatoren, desto større amplitude av strømmen gjennom den. Fasene og frekvensene til strømmene på alle kondensatorer er de samme;
Ved parallellkobling av kondensatorer er den omvendte ekvivalentmotstanden lik summen av de motsatte motstandene til de enkelte kondensatorene;
Den totale kapasitansen til parallellkoblede kondensatorer er lik summen av kapasitansene til alle kondensatorer.

Mine herrer, hvis dere husker og forstår disse fire punktene, kan man si at jeg skrev artikkelen ikke forgjeves.

La oss nå prøve å konsolidere materialet løse et eller annet problem for parallellkobling av kondensatorer. Fordi, svært sannsynlig, hvis du ikke har hørt noe før om parallellkobling av kondensatorer, kan alt som er skrevet ovenfor ganske enkelt oppfattes som et sett med abstrakte bokstaver som ikke er veldig klare hvordan de skal brukes i praksis. Derfor, etter min mening, er tilstedeværelsen av oppgaver nær praksis en integrert del av pedagogisk prosess. Så, oppgaven.

La oss si at vi har tre parallellkoblede kondensatorer med kapasitans C1=1 µF, C2=4,7 µF Og C3=22 μ F. En sinusformet vekselspenning med en amplitude påføres dem U maks = 50 V og frekvens f=1 kHz. Trenger å bestemme

a) spenning på hver kondensator;

b) strømmen gjennom hver kondensator og den totale strømmen i kretsen;

c) motstanden til hver kondensator vekselstrøm Og total motstand;

d) den totale kapasiteten til et slikt system.

La oss starte med spenning. Det husker vi Vi har samme spenning på alle kondensatorer- det vil si sinusformet med en frekvens f = 1 kHz og amplitude U max = 50 V. La oss anta at den endres i henhold til en sinusformet lov. Da kan vi skrive følgende

Så vi har svart på det første spørsmålet om problemet. Spenningsoscillogrammet på kondensatorene våre er vist i figur 3.

Figur 3 - Spenningsoscillogram på kondensatorer

Ja, vi ser at motstandene våre ikke bare er komplekse, men også med et minustegn. Dette bør imidlertid ikke plage dere, mine herrer. Dette betyr bare at strømmen gjennom kondensatoren og spenningen over kondensatoren er ute av fase i forhold til hverandre, med strømmen som leder spenningen. Ja, den imaginære enheten her viser bare en faseforskyvning og ikke noe mer. For å beregne strømamplituden trenger vi bare modulen til dette komplekse tallet. Alt dette har allerede blitt diskutert i de to siste artiklene (en og to). Kanskje dette ikke er helt åpenbart og en slags visuell illustrasjon av denne saken er nødvendig. Dette kan gjøres på en trigonometrisk sirkel, og forhåpentligvis, litt senere, vil jeg forberede en egen artikkel dedikert til dette, eller du kan finne ut hvordan du viser det visuelt selv, ved å bruke data fra artikkelen min om komplekse tall i elektroteknikk.
Nå er det ingenting som hindrer deg i å finne den inverse totale motstanden:

Finn den totale motstanden til våre tre parallellkoblede kondensatorer

Det skal huskes at dette er motstand sant bare for 1 kHz frekvens. For andre frekvenser vil motstandsverdien åpenbart være annerledes.

Det neste trinnet er å beregne amplitudene til strømmene gjennom hver kondensator. I beregningen vil vi bruke motstandsmoduler (kasser den imaginære enheten), og husk at faseforskyvningen mellom strøm og spenning vil være 90 grader (det vil si at hvis spenningen vår endres i henhold til sinusloven, vil strømmen endres i henhold til kosinus lov). Du kan også regne med komplekse tall, ved å bruke komplekse amplituder av strøm og spenning, men etter min mening er det i dette problemet lettere å bare ta hensyn til faseforholdene. Så amplitudene til strømmene er like

Den totale amplituden til strømmen i kretsen er åpenbart lik

Vi har råd til å legge til signalamplitudene slik, fordi alle strømmer gjennom parallellkoblede kondensatorer har samme frekvens og fase. Hvis dette kravet ikke er oppfylt, kan du ikke bare ta det og brette det.

Nå, når vi husker faseforholdene, er det ingen som hindrer oss i å skrive ned lovene for strømendring gjennom hver kondensator

Og den totale strømmen i kretsen

Oscillogrammer av strømmer gjennom kondensatorer er vist i figur 4.

Figur 4 - Oscillogrammer av strømmer gjennom kondensatorer

Vel, for å fullføre oppgaven, er det enkleste å finne den totale kapasiteten til systemet som summen av kapasitetene:

Denne kapasitansen kan forresten brukes til å beregne den totale motstanden til tre parallellkoblede kondensatorer. Som en øvelse inviteres leseren til å se dette selv.

Avslutningsvis vil jeg gjerne finne ut en, kanskje mest viktig spørsmål: A hvorfor er det nødvendig å koble kondensatorer parallelt i praksis?? Hva gir dette? Hvilke muligheter åpner det for oss? Nedenfor, punkt for punkt, skisserte jeg hovedpunktene:

Vel, vi slutter her, mine herrer. Takk for oppmerksomheten og på gjensyn!

Bli med i vår

Nesten alle elektroniske brett bruker kondensatorer, og de er også installert i strømkretser. For at en komponent skal utføre sine funksjoner, må den ha visse egenskaper. Noen ganger oppstår en situasjon når et nødvendig element ikke er til salgs eller prisen er urimelig høy.

Du kan komme ut av denne situasjonen ved å bruke flere elementer, og de nødvendige egenskapene oppnås ved å bruke parallelle og seriekoblinger av kondensatorer til hverandre.

Litt teori

En kondensator er en passiv elektronisk komponent, med en variabel eller konstant kapasitansverdi, som er designet for å akkumulere ladning og energi fra et elektrisk felt.

Når vi velger disse elektroniske komponentene, veiledes vi av to hovedegenskaper:

Symbol for ikke-polar konstant kondensator på diagrammet, vist i fig. 1, a. For polar Elektronisk komponent I tillegg noteres en positiv konklusjon - fig. 1, b.

Metoder for tilkobling av kondensatorer

Ved å komponere banker av kondensatorer kan du endre den totale kapasiteten eller driftsspenningen. For dette kan følgende tilkoblingsmetoder brukes:

sekvensiell;
parallell;
blandet.

Seriell tilkobling

Seriekoblingen av kondensatorer er vist i fig. 1, c. Denne koblingen brukes hovedsakelig for å øke driftsspenningen. Faktum er at dielektrikkerne til hvert element er plassert bak hverandre, så med denne koblingen legger spenningene seg opp.

Total kapasitet elementer koblet i serie kan beregnes ved hjelp av formelen, som for tre komponenter vil ha formen vist i fig. 1, e.

Etter transformasjon til en mer kjent form for oss, vil formelen ha formen av fig. 1, f.

Hvis komponentene som er koblet i serie har samme kapasitet, er beregningen betydelig forenklet. I dette tilfellet kan den totale verdien bestemmes ved å dele verdien av ett element med antallet. For eksempel, hvis du trenger å bestemme hva kapasitansen er når to 100 μF kondensatorer er koblet i serie, kan denne verdien beregnes ved å dele 100 μF med to, det vil si at den totale kapasitansen er 50 μF.

Forenkle så mye som mulig beregninger av seriekoblede komponenter, tillater bruk av online kalkulatorer, som kan finnes på Internett uten problemer.

Parallellkobling

Parallellkobling av kondensatorer er vist i fig. 1, g. Med denne koblingen endres ikke driftsspenningen, og kapasitansene legges til. Derfor for å få tak i batterier stor kapasitet, bruk parallellkobling av kondensatorer. Du trenger ikke en kalkulator for å beregne den totale kapasiteten, siden formelen har den enkleste formen:

C sum = C 1 + C 2 + C 3.

Når du monterer et batteri for å starte trefasede asynkrone elektriske motorer, brukes ofte en parallellkobling av elektrolytiske kondensatorer. Dette skyldes den store kapasiteten til denne typen element og den korte oppstartstiden til den elektriske motoren. Denne driftsmåten for elektrolytiske komponenter er akseptabel, men du bør velge de elementene hvis nominelle spenning er minst to ganger nettspenningen.

Blandet inkludering

Blandet tilkobling av kondensatorer - en kombinasjon av parallell- og seriekoblinger.

Skjematisk kan en slik kjede se annerledes ut. Som et eksempel, se på diagrammet vist i fig. 1, d. Batteriet består av seks elementer, hvorav C1, C2, C3 er koblet i parallell, og C4, C5, C6 er koblet i serie.

Driftsspenning kan bestemmes ved å legge til merkespenningene C4, C5, C6 og spenningen til en av de parallellkoblede kondensatorene. Hvis parallellkoblede elementer har forskjellig merkespenning, tas den minste av de tre for beregning.

For å bestemme den totale kapasiteten er kretsen delt inn i seksjoner med samme sammenkobling av elementer, det gjøres beregninger for disse seksjonene, hvoretter totalverdien bestemmes.

For vårt opplegg er beregningssekvensen som følger:

Vi bestemmer kapasiteten til parallellkoblede elementer og betegner den C 1-3.
Vi beregner kapasiteten til seriekoblede elementer C 4-6.
På dette stadiet kan du tegne en forenklet ekvivalent krets, der i stedet for seks elementer to er avbildet - C 1-3 og C 4-6. Disse kretselementene er koblet i serie. Det gjenstår å beregne en slik forbindelse, og vi vil få den ønskede.

I livet kan detaljert kunnskap om blandede forbindelser bare være nyttig for radioamatører.

Seriell tilkobling kondensatorer brukes vanligvis i to tilfeller: for å få en kondensator med en høy tillatt spenning eller for å få en kondensator med nødvendig kapasitet.

Velge kondensatormotstanden

Når du velger kapasitansen til en kondensator, er det selvfølgelig lettere å bruke en parallellkobling, siden kapasitansene til alle kondensatorene ganske enkelt summeres. Men hvis vi trenger å få en kapasitansverdi som er lavere enn for noen tilgjengelige kondensatorer, vil en seriekobling hjelpe oss. Overraskende nok er formelen for beregning av kapasitanser til kondensatorer ved sekvensiell tilkobling, er veldig lik formelen for å beregne parallellmotstanden til motstander.
Cs=C1*C2/(C1+C2). Ja, formelen er upraktisk; det er lettere å bruke en kalkulator.

Høyspent kondensator

Hvis du trenger å få en kondensator med høyspenning, kan du bruke to eller flere kondensatorer pr lav spenning. Det er best å kombinere kondensatorer med de mest like egenskaper. Siden kondensatorer ved seriekopling lades og utlades med samme strøm, kan kondensatorer på grunn av forskjeller i kapasitansverdier lades opp til forskjellige betydninger spenning og hva mer forskjell i containere, jo større er spenningsubalansen.
Et annet problem med en slik forbindelse er skapt av spredning av lekkasjestrømmer. Jo større lekkasjestrømmen til kondensatoren er, jo raskere vil den utlades, mens kondensatoren med lavere lekkasjestrøm vil øke spenningen og over tid vil spenningen på den første kondensatoren bli lik null, og på den andre med full spenning. Det viser seg at bare én kondensator fungerer.
For å balansere spenningen over kondensatorene, må du koble en motstand parallelt til hver kondensator i kjeden. Motstanden til motstanden beregnes slik at strømmen som går gjennom motstanden er 10 ganger større enn forskjellen mellom lekkasjestrømmene til seriekoblede kondensatorer.

Av to polare kondensatorer er en ikke-polar

Det er situasjoner når en ikke-polar kondensator er nødvendig, men bare polare er tilgjengelige. Deretter kan du ta to polare kondensatorer med en kapasitans dobbelt så høy som den nødvendige kondensatoren skal oppnås og kombinere dem motserier, det vil si pluss med pluss eller minus med minus. Og lodd de resterende to pinnene inn i kretsen.

Nesten alt elektriske kretser inkluderer kapasitive elementer. Koblingen av kondensatorer til hverandre utføres i henhold til diagrammene. De må være kjent både under beregninger og under installasjon.

Seriell tilkobling

En kondensator, eller på vanlig språk – en "kapasitet", er en del uten hvilken ikke en eneste elektrisk eller elektronisk tavle. Selv i moderne dingser den er imidlertid allerede til stede i en modifisert form.

La oss huske hva dette radioelementet er. Dette er et lager av elektriske ladninger og energi, 2 ledende plater, mellom hvilke et dielektrisk er plassert. Når en DC-kilde påføres platene, vil strømmen flyte kort gjennom enheten, og den vil lades til kildespenningen. Kapasiteten brukes til å løse tekniske problemer.

Selve ordet oppsto lenge før enheten ble oppfunnet. Begrepet dukket opp tilbake da folk trodde at elektrisitet var noe som en væske, og det kunne fylles med en slags kar. I forhold til kondensatoren er den mislykket, pga innebærer at enheten bare kan ta imot en begrenset mengde elektrisitet. Selv om dette ikke er sant, har begrepet holdt seg uendret.

Jo større platene, og mindre avstand mellom dem, jo flere. Hvis platene er koblet til en leder, vil en rask utladning skje gjennom denne lederen.

I koordinater telefonsentraler Ved hjelp av denne funksjonen utveksles signaler mellom enheter. Lengden på pulsene som kreves for kommandoer, for eksempel: "linjeforbindelse", "abonnentsvar", "legg på", reguleres av kapasitansen til kondensatorene installert i kretsen.

Måleenheten for kapasitans er 1 Farad. Fordi Siden dette er en stor verdi, bruker de mikrofarader, picofarads og nanofarads (μF, pF, nF).

I praksis, ved å lage en seriekobling, kan du øke den påførte spenningen. I dette tilfellet tilføres den påførte spenningen til de 2 ytre platene til det sammensatte systemet, og platene som er plassert på innsiden, lades ved hjelp av ladningsfordeling. Slike metoder brukes når de nødvendige elementene ikke er tilgjengelig, men det er deler av andre spenningsklassifiseringer.

En seksjon som har 2 seriekoblede kondensatorer, klassifisert for 125 V, kan kobles til 250 V strøm.

Hvis kondensatoren for likestrøm er en hindring på grunn av dens dielektriske gap, så er alt annerledes med vekselstrøm. For strømninger forskjellige frekvenser, som spoler og motstander, vil motstanden til en kondensator endres. Strømmer høy frekvens den sender godt, men skaper en barriere for deres lavfrekvente motstykker.

Radioamatører har en måte - gjennom en kapasitans på 220-500 pF, i stedet for en antenne, er et belysningsnettverk med en spenning på 220 V koblet til radiomottakeren. Det vil filtrere ut en strøm med en frekvens på 50 Hz, og la høyfrekvente strømmer passere. Denne kondensatormotstanden kan enkelt beregnes ved å bruke formelen for kapasitans: RC = 1/6*f*C.

Rc – kapasitans, Ohm;
f – strømfrekvens, Hz;
C er kapasitansen til denne kondensatoren, F;
6 er tallet 2π avrundet til nærmeste heltall.

Men ikke bare den påførte spenningen til kretsen kan endres ved å bruke en lignende koblingskrets. Slik oppnås kapasitansendringer i seriekoblinger. For å gjøre det lettere å huske, kom vi med et hint om at den totale kapasitansverdien som oppnås ved valg av en slik krets alltid er mindre enn den minste av de to som er inkludert i kjeden.

Hvis du kobler til 2 deler med samme kapasitet på denne måten, vil deres totale verdi være halvparten av hver av dem. Beregninger for seriekondensatorforbindelser kan gjøres ved å bruke formelen nedenfor:

Commun = C1*C2/C1+C2,

La C1=110 pF, og C2=220 pF, så totalt = 110×220/110+220 = 73 pF.

Ikke glem enkelheten og installasjonsvennligheten, i tillegg til å sikre arbeid av høy kvalitet sammensatt enhet eller utstyr. Ved seriekoblinger skal tanker ha 1 produsent. Og hvis delene av hele kjeden er fra samme produksjonsparti, vil det ikke være noen problemer med driften av den opprettede kjeden.

Parallellkobling

Driver elektrisk ladning konstant kapasitet, skille:

keramikk;
papir;
glimmer;
metall-papir;
elektrolytiske kondensatorer.

De er delt inn i 2 grupper: lavspenning og høyspenning. De brukes i likeretterfiltre, for kommunikasjon mellom lavfrekvente deler av kretser og i strømforsyninger ulike enheter etc.

Variable kondensatorer finnes også. De fant sin hensikt i å tilpasse oscillerende kretser TV- og radiomottakere. Kapasiteten justeres ved å endre plasseringen av platene i forhold til hverandre.

La oss vurdere tilkoblingen av kondensatorer når terminalene deres er koblet i par. Denne tilkoblingen er egnet for 2 eller flere elementer designet for samme spenning. Nominell spenning, som er angitt på delens kropp, kan ikke overskrides. Ellers vil dielektrisk sammenbrudd oppstå og elementet vil svikte. Men i en krets hvor det er en spenning mindre enn merkespenningen, kan en kondensator kobles til.

Ved å koble kondensatorer parallelt kan du øke den totale kapasiteten. Noen enheter krever en stor akkumulering av elektrisk ladning. Det er ikke nok eksisterende kirkesamfunn, vi må gjøre paralleller og bruke det som er tilgjengelig. Det er enkelt å bestemme den totale mengden av den resulterende forbindelsen. For å gjøre dette trenger du bare å legge sammen verdiene til alle elementene som brukes.

For å beregne kapasitansene til kondensatorer ser formelen slik ut:

Commun = C1+C2, hvor C1 og C2 er kapasiteten til de tilsvarende elementene.

Hvis C1 = 20 pF og C2 = 30 pF, så er Ct = 50 pF. Det kan være et n-te antall deler parallelt.

I praksis brukes en slik tilkobling i spesielle enheter som brukes i energisystemer, og på nettstasjoner. De er installert og vet hvordan de skal koble til kondensatorer for å øke kapasiteten til hele batteriblokker.

For å opprettholde balansen reaktiv effekt både i kraftforsyningsinstallasjoner og i energiforbrukerinstallasjoner er det behov for å inkludere reaktive effektkompenserende enheter (RPC) i drift. For å redusere tap og regulere spenning i nettverk, når du beregner enheten, er det nødvendig å kjenne verdiene for reaktansen til kondensatorene som brukes i installasjonen.

Det hender at det blir nødvendig å beregne spenningen på kondensatorene ved hjelp av formelen. I dette tilfellet vil vi gå ut fra at C = q/U, dvs. ladning til spenningsforhold. Og hvis ladningsverdien er q og kapasiteten er C, kan vi få ønsket tall ved å erstatte verdiene. Det ser ut som:

Blandet stoff

Når du beregner en kjede som er et sett med kombinasjoner diskutert ovenfor, gjør dette. Først ser vi etter kondensatorer i en kompleks krets som er koblet til hverandre enten parallelt eller i serie. Hvis vi erstatter dem med et tilsvarende element, får vi mer enkelt diagram. Så, i den nye kretsen, utfører vi de samme manipulasjonene med deler av kretsen. Vi forenkler til kun en parallell eller seriell forbindelse gjenstår. Vi har allerede lært hvordan du beregner dem i denne artikkelen.

Parallell-seriekobling brukes for å øke kapasitansen, batteriet eller for å sikre at den påførte spenningen ikke overstiger driftsspenningen til kondensatoren.