Det finns olika typer av kondensatorer tillgängliga, baserat på applikationen klassificeras dessa i olika typer. Anslutningen av dessa kondensatorer kan göras på olika sätt som används i en mängd olika applikationer. Olika anslutningar av kondensatorer fungerar som en enda kondensator. Så den totala kapacitansen för denna enskilda kondensator beror främst på hur enskilda kondensatorer är anslutna. Så i princip finns det två enkla och vanliga typer av anslutningar finns det som seriekoppling och parallellkoppling. Genom att använda dessa anslutningar kan den totala kapacitansen beräknas. Det finns några anslutningar som också kan associeras med anslutningarna mellan serier och parallella kombinationer. Den här artikeln diskuterar en översikt över vad som är kondensatorer i serie och parallellt med deras exempel.
Kondensatorer i serie och parallell
En kondensator används främst för lagring av elektrisk energi som elektrostatisk energi. När det finns ett behov av att öka mer energi för att lagra kapacitet, då ett lämpligt kondensator med ökad kapacitans kan vara nödvändigt. Utformningen av en kondensator kan göras med hjälp av två metallplattor som är allierade parallellt och delade genom ett dielektriskt medium såsom glimmer, glas, keramik etc.
De dielektrisk medium ger ett icke-ledande medium mellan de två plattorna och inkluderar en exklusiv förmåga att hålla laddningen.
När en spänningskälla är ansluten över plattorna på en kondensator deponeras en + Ve-laddning på en enda platta och -Ve-laddningen på nästa platta. Här kan den totala laddningen 'q' ackumuleras vara direkt proportionell mot spänningskällan 'V'.
q = CV
Där ”C” är kapacitans och dess värde beror huvudsakligen på de fysiska storlekarna på kondensatorn .
C = εA / d
Var
‘Ε’ = dielektrisk konstant
‘A’ = arean på den effektiva plattan
d = utrymme mellan två plattor.
Närhelst två eller flera kondensatorer är allierade i serie är hela kapacitansen hos dessa kondensatorer låg jämfört med kapacitansen hos en enskild kondensator. På samma sätt, när kondensatorer är anslutna parallellt, är kondensatorernas totala kapacitans summan av kapacitanserna för enskilda kondensatorer. Genom att använda detta härleds uttrycken för total kapacitans i serie och parallell. Serier och parallella delar inom kombinationen av kondensatoranslutningar identifierades också. Och den effektiva kapacitansen kan beräknas genom serier och parallellt genom individuella kapacitanser
Kondensatorer i serie
När ett antal kondensatorer är anslutna i serie är spänningen som appliceras över kondensatorerna 'V'. När kondensatorns kapacitans är C1, C2 ... Cn, är motsvarande kapacitans för kondensatorer när de är seriekopplade 'C'. Den applicerade spänningen över kondensatorerna är V1, V2, V3…. + Vn, motsvarande.
Kondensatorer i serie
Således är V = V1 + V2 + …… .. + Vn
Den laddning som levereras från källan genom dessa kondensatorer är då ”Q”
V = Q / C, V1 = Q / C1, V2 = Q / C2, V3 = Q / C3 & Vn = Q.Cn
Eftersom laddningen som överförs i varje kondensator och ström i hela seriekombinationen av kondensatorer kommer att vara identisk och den anses vara ”Q”.
Nu kan ovanstående ekvation av 'V' skrivas enligt följande.
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
Exempel
När kondensatorer är anslutna i serie beräknar du kapacitansen för dessa kondensatorer. Seriekopplingen av kondensatorer visas nedan. Här är kondensatorerna anslutna i serie två.
Kondensatorerna i serieformeln är Ctotal = C1XC2 / C1 + C2
Värdena för de två kondensatorerna är C1 = 5F och C2 = 10F
Ctotal = 5FX10F / 5F + 10F
50F / 15F = 3,33F
Kondensatorer parallellt
När kondensatorns kapacitans ökar, är kondensatorerna anslutna parallellt när två relaterade plattor bryts samman. Det effektiva överlappande området kan adderas genom stabilt avstånd mellan dem och därför blir deras lika kapacitansvärde till dubbel individuell kapacitans. Kondensatorbanken används i olika branscher som använder kondensatorer parallellt. När två kondensatorer är allierade parallellt efter det är spänningen 'V' över varje kondensator lika som Veq = Va = Vb & ström 'ieq' kan separeras i två element som 'ia' & 'ib'.
Kondensatorer parallellt
i = dq / dt
Ersätt värdet av 'q' i ovanstående ekvation
= d (CV) / dt
i = C dV / dt + VdC / dt
När kondensatorns kapacitans är konstant, då
i = C dV / dt
Genom att tillämpa KCL på ovanstående krets kommer ekvationen att vara
ieq = ia + ib
ieq = Ca dVa / dt + Cb dVb / dt
Veq = Va = Vb
ieq = Ca dVeq / dt + Cb dVeq / dt => (Ca + Cb) dVeq / dt
Slutligen kan vi få följande ekvation
ieq = Ceq dVeq / dt, här Ceq = Ca + Cb
När 'n' kondensatorer allieras parallellt kan därför lika kapacitans för den totala anslutningen ges genom nedanstående ekvation som ser ut som motsvarande motstånd motstånd när de är seriekopplade.
Ceq = C1 + C2 + C3 + ... + Cn
Exempel
När kondensatorer är anslutna parallellt beräknar du kapacitansen för dessa kondensatorer. Den parallella anslutningen av kondensatorer visas nedan. Här är kondensatorerna anslutna parallellt två.
Kondensatorerna i den parallella formeln är Ctotal = C1 + C2 + C3
Värdena för två kondensatorer är C1 = 10F, C2 = 15F, C3 = 20F
Ctotal = 10F + 15F + 20F = 45F
Spänningsfallet över kondensatorer i serie och parallell kommer att ändras baserat på kondensatorernas individuella kapacitansvärden.
Exempel
De kondensatorer i serie och parallella exempel diskuteras nedan.
Kondensatorer i serie- och parallellexempel
Hitta kapacitansvärdet för tre kondensatorer anslutna i följande krets med värdena C1 = 5 uF, C2 = 5uF och C3 = 10uF
Värdena på kondensatorer är C1 = 5 uF, C2 = 5 uF & C3 = 10 uF
Följande krets kan byggas med tre kondensatorer, nämligen C1, C2 och C3
När kondensatorerna C1 och C2 är seriekopplade kan kapacitansen beräknas som
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2
1 / C = 1/5 + 1/5
1 / C = 2/5 => 5/2 = 2,5 uF
När kondensatorn 'C' ovan kan anslutas parallellt med kondensatorn 'C3' kan kapacitansen beräknas som
C (totalt) = C + C3 = 2,5 + 10 = 12,5 mikrofarader
Därför kan kapacitansvärdet beräknas beroende på analysen av serier såväl som parallella anslutningar i kretsen. Det kan observeras när kapacitansvärdet reduceras i seriekoppling. I parallellanslutning av kondensatorn kan kapacitansvärdet ökas. Men vid beräkning av motstånd är det ganska omvänd.
Således handlar det här om en översikt över kondensatorer i serie och parallell med exempel. Från ovanstående information kan vi slutligen dra slutsatsen att kapacitansen kan beräknas genom att använda serie- och parallellanslutningar av kondensatorerna. Här är en fråga till dig, vad är enheten till en kondensator?
