Der er forskellige slags kondensatorer tilgængelige, baseret på applikationen, klassificeres disse i forskellige typer. Tilslutningen af disse kondensatorer kan ske på forskellige måder, som bruges i en række applikationer. Forskellige tilslutninger af kondensatorer fungerer som en enkelt kondensator. Så den samlede kapacitans for denne enkelt kondensator afhænger hovedsageligt af, hvordan individuelle kondensatorer er forbundet. Så dybest set er der to enkle og almindelige typer forbindelser er der som serieforbindelse og parallel forbindelse. Ved at bruge disse forbindelser kan den samlede kapacitans beregnes. Der er nogle forbindelser, der også kan knyttes til forbindelserne mellem serier og parallelle kombinationer. Denne artikel diskuterer et overblik over, hvad der er kondensatorer i serie og parallelt med deres eksempler.
Kondensatorer i serie og parallel
En kondensator bruges hovedsageligt til lagring af elektrisk energi som elektrostatisk energi. Når der først er behov for at øge mere energi til lagring af kapacitet, så er det passende kondensator med øget kapacitans kan være nødvendigt. Designet af en kondensator kan udføres ved hjælp af to metalplader, der er allierede parallelt og opdelt gennem et dielektrisk medium såsom glimmer, glas, keramik osv.
Det dielektrisk medium giver et ikke-ledende medium mellem de to plader og inkluderer en eksklusiv mulighed for at holde opladningen.
Når en spændingskilde er tilsluttet på tværs af pladerne på en kondensator, bliver en + Ve-opladning på en enkelt plade & -Ve-opladning på den næste plade deponeret. Her kan den samlede ladning 'q' akkumuleres, være direkte proportional med spændingskilden 'V'.
q = CV
Hvor 'C' er kapacitans, og dens værdi afhænger hovedsageligt af de fysiske størrelser på kondensatoren .
C = εA / d
Hvor
‘Ε’ = dielektrisk konstant
‘A’ = arealet af den effektive plade
d = mellemrum mellem to plader.
Når to eller flere kondensatorer er allierede i serie, er hele kapacitansen af disse kondensatorer lav sammenlignet med kapacitansen for en individuel kondensator. Ligeledes, når kondensatorer er tilsluttet parallelt, så er kondensatorernes samlede kapacitet summen af kapacitanserne for individuelle kondensatorer. Ved at bruge dette afledes udtrykkene for total kapacitans i serie og parallel. Serier og parallelle dele inden for kombinationen af kondensatorforbindelser identificeres også. Og den effektive kapacitans kan beregnes gennem serier og parallelt gennem individuelle kapacitanser
Kondensatorer i serie
Når et antal kondensatorer er tilsluttet i serie, er spændingen på tværs af kondensatorerne 'V'. Når kondensatorens kapacitans er C1, C2 ... Cn, er den tilsvarende kapacitans af kondensatorer, når de er tilsluttet i serie, 'C'. Den anvendte spænding over kondensatorerne er V1, V2, V3…. + Vn, tilsvarende.
Kondensatorer i serie
Således er V = V1 + V2 + …… .. + Vn
Opladningen fra kilden gennem disse kondensatorer er 'Q'
V = Q / C, V1 = Q / C1, V2 = Q / C2, V3 = Q / C3 & Vn = Q.Cn
Da den overførte ladning i hver kondensator og strøm i hele seriekombinationen af kondensatorer vil være identisk, og det betragtes som 'Q'.
Nu kan ovenstående ligning af 'V' skrives som følger.
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
Eksempel
Når kondensatorer er tilsluttet i serie, skal du beregne kapacitansen for disse kondensatorer. Serieforbindelsen af kondensatorer er vist nedenfor. Her er kondensatorerne forbundet i serie to.
Kondensatorerne i serieformlen er Ctotal = C1XC2 / C1 + C2
Værdierne for de to kondensatorer er C1 = 5F og C2 = 10F
Ctotal = 5FX10F / 5F + 10F
50F / 15F = 3,33F
Kondensatorer i parallel
Når kondensatorens kapacitans øges, tilsluttes kondensatorerne parallelt, når to relaterede plader er forbundet sammen. Den effektive overlappende region kan tilføjes gennem stabil afstand mellem dem, og derfor bliver deres lige kapacitansværdi til dobbelt individuel kapacitans. Kondensatorbanken bruges i forskellige industrier, der bruger kondensatorer parallelt. Når to kondensatorer er allierede parallelt efter at spændingen 'V' på tværs af hver kondensator er ens, der er Veq = Va = Vb & strøm 'ieq' kan opdeles i to elementer som 'ia' & 'ib'.
Kondensatorer i parallel
i = dq / dt
Erstat værdien af 'q' i ovenstående ligning
= d (CV) / dt
i = C dV / dt + VdC / dt
Når kondensatorens kapacitans er konstant, så
i = C dV / dt
Ved at anvende KCL på ovenstående kredsløb, vil ligningen være
ieq = ia + ib
ieq = Ca dVa / dt + Cb dVb / dt
Veq = Va = Vb
ieq = Ca dVeq / dt + Cb dVeq / dt => (Ca + Cb) dVeq / dt
Endelig kan vi få følgende ligning
ieq = Ceq dVeq / dt, her Ceq = Ca + Cb
Derfor, når først 'n' kondensatorer er allieret parallelt, kan den samlede forbindelsers lige kapacitans gives gennem nedenstående ligning, der ligner den tilsvarende modstand modstande, mens de er tilsluttet i serie.
Ceq = C1 + C2 + C3 +… + Cn
Eksempel
Når kondensatorer er tilsluttet parallelt, skal du beregne kapacitansen for disse kondensatorer. Den parallelle forbindelse af kondensatorer er vist nedenfor. Her er kondensatorerne forbundet parallelt to.
Kondensatorerne i den parallelle formel er Ctotal = C1 + C2 + C3
Værdierne for to kondensatorer er C1 = 10F, C2 = 15F, C3 = 20F
Ctotal = 10F + 15F + 20F = 45F
Spændingsfaldet over kondensatorer i serie og parallel ændres baseret på kondensatorernes individuelle kapacitetsværdier.
Eksempler
Det kondensatorer i serie og parallelle eksempler er beskrevet nedenfor.
Kondensatorer i serie- og paralleleksempler
Find kapacitansværdien af tre kondensatorer, der er tilsluttet i det følgende kredsløb med værdierne C1 = 5 uF, C2 = 5 uF og C3 = 10 uF
Værdierne for kondensatorer er C1 = 5 uF, C2 = 5 uF & C3 = 10 uF
Følgende kredsløb kan bygges med tre kondensatorer, nemlig C1, C2 og C3
Når kondensatorerne C1 og C2 er forbundet i serie, kan kapacitansen beregnes som
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2
1 / C = 1/5 + 1/5
1 / C = 2/5 => 5/2 = 2,5 uF
Når ovenstående kondensator 'C' kan tilsluttes parallelt med kondensator 'C3', så kan kapacitansen beregnes som
C (i alt) = C + C3 = 2,5 + 10 = 12,5 mikrofarader
Derfor kan kapacitansværdien beregnes afhængigt af analysen af serier såvel som parallelle forbindelser i kredsløbet. Det kan observeres, når kapacitansværdien reduceres i serieforbindelse. I parallel forbindelse af kondensatoren kan kapacitansværdien øges. Imidlertid er det ganske omvendt under beregning af modstand.
Således handler det hele om en oversigt over kondensatorer i serie og parallel med eksempler. Fra ovenstående oplysninger kan vi endelig konkludere, at kapacitansen kan beregnes ved at bruge kondensatorernes serieforbundne og parallelle forbindelser. Her er et spørgsmål til dig, hvad er en kondensatorenhed?
