Nilalaman:

Sa electronic at radio engineering circuits, ang parallel at series na koneksyon ng mga capacitor ay naging laganap. Sa unang kaso, ang koneksyon ay isinasagawa nang walang anumang mga karaniwang node, at sa pangalawang opsyon, ang lahat ng mga elemento ay pinagsama sa dalawang node at hindi nakakonekta sa iba pang mga node, maliban kung ito ay dati nang ibinigay ng circuit.

Serial na koneksyon

Sa isang serye na koneksyon, dalawa o higit pang mga capacitor ay konektado sa isang karaniwang circuit sa paraang ang bawat nakaraang kapasitor ay konektado sa susunod na isa lamang sa isang karaniwang punto. Ang kasalukuyang (i) na nagcha-charge ng isang serye ng circuit ng mga capacitor ay magkakaroon ng parehong halaga para sa bawat elemento, dahil ito ay dumadaan lamang sa tanging posibleng landas. Ang posisyong ito ay kinumpirma ng formula: i = i c1 = i c2 = i c3 = i c4.

Dahil sa parehong dami ng kasalukuyang dumadaloy sa mga capacitor na konektado sa serye, ang halaga ng singil na nakaimbak ng bawat isa ay magiging pareho, anuman ang kapasidad. Nagiging posible ito dahil ang singil na nagmumula sa plato ng nakaraang kapasitor ay naipon sa plato ng kasunod na elemento ng circuit. Samakatuwid, ang halaga ng singil ng mga capacitor na konektado sa serye ay magiging ganito: Q total = Q 1 = Q 2 = Q 3.

Kung isasaalang-alang namin ang tatlong capacitor C 1, C 2 at C 3 na konektado sa isang serye ng circuit, lumalabas na ang gitnang kapasitor C 2 sa pare-pareho ang kasalukuyang ay electrically isolated mula sa pangkalahatang circuit. Sa huli, ang epektibong lugar ng mga plato ay mababawasan sa lugar ng mga capacitor plate na may pinakamaliit na sukat. Ang kumpletong pagpuno ng mga plato na may electric charge ay ginagawang imposible para sa karagdagang kasalukuyang dumaan dito. Bilang isang resulta, ang daloy ng kasalukuyang hihinto sa buong circuit, at naaayon, ang pagsingil ng lahat ng iba pang mga capacitor ay hihinto.

Ang kabuuang distansya sa pagitan ng mga plato sa isang serye na koneksyon ay ang kabuuan ng mga distansya sa pagitan ng mga plato ng bawat elemento. Bilang isang resulta ng koneksyon sa isang serye ng circuit, ang isang solong malaking kapasitor ay nabuo, ang lugar ng mga plate na tumutugma sa mga plate ng elemento na may isang minimum na kapasidad. Ang distansya sa pagitan ng mga plato ay lumalabas na katumbas ng kabuuan ng lahat ng mga distansya na magagamit sa kadena.

Ang pagbaba ng boltahe sa bawat kapasitor ay magkakaiba depende sa kapasidad. Ang posisyon na ito ay tinutukoy ng formula: C = Q/V, kung saan ang capacitance ay inversely proportional sa boltahe. Kaya, habang bumababa ang kapasidad ng kapasitor, bumababa ang mas mataas na boltahe sa kabuuan nito. Ang kabuuang kapasidad ng lahat ng mga capacitor ay kinakalkula ng formula: 1/C total = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3.

Ang pangunahing tampok ng naturang circuit ay ang pagpasa ng elektrikal na enerhiya sa isang direksyon lamang. Samakatuwid, ang kasalukuyang halaga sa bawat kapasitor ay magiging pareho. Ang bawat drive sa isang serye ng circuit ay nag-iimbak ng pantay na dami ng enerhiya, anuman ang kapasidad. Iyon ay, ang kapasidad ay maaaring kopyahin dahil sa enerhiya na naroroon sa kalapit na storage device.

Online na calculator para sa pagkalkula ng kapasidad ng mga capacitor na konektado sa serye sa isang de-koryenteng circuit.

Pinaghalong tambalan

Parallel na koneksyon ng mga capacitor

Ang isang parallel na koneksyon ay itinuturing na isa kung saan ang mga capacitor ay konektado sa bawat isa sa pamamagitan ng dalawang contact. Kaya, maraming mga elemento ang maaaring konektado nang sabay-sabay sa isang punto.

Ang ganitong uri ng koneksyon ay nagpapahintulot sa iyo na bumuo ng isang solong kapasitor na may malalaking sukat, ang lugar ng mga plato na kung saan ay magiging katumbas ng kabuuan ng mga lugar ng mga plato ng bawat indibidwal na kapasitor. Dahil sa ang katunayan na ito ay nasa direktang proporsyon sa lugar ng mga plato, ang kabuuang kapasidad ay ang kabuuang bilang ng lahat ng mga kapasidad ng mga capacitor na konektado sa parallel. Ibig sabihin, C total = C 1 + C 2 + C 3.

Dahil ang potensyal na pagkakaiba ay nangyayari lamang sa dalawang punto, ang parehong boltahe ay bababa sa lahat ng mga capacitor na konektado sa parallel. Ang kasalukuyang lakas sa bawat isa sa kanila ay magkakaiba, depende sa kapasidad at halaga ng boltahe. Kaya, ang mga serial at parallel na koneksyon na ginagamit sa iba't ibang mga circuit ay ginagawang posible upang ayusin ang iba't ibang mga parameter sa ilang mga lugar. Dahil dito, ang mga kinakailangang resulta ng pagpapatakbo ng buong sistema sa kabuuan ay nakuha.

Fig.2 U=U 1 =U 2 =U 3

Kabuuang bayad Q lahat ng mga capacitor

Ang kabuuang kapasidad C, o ang kapasidad ng baterya, ng mga capacitor na konektado sa parallel ay katumbas ng kabuuan ng mga kapasidad ng mga capacitor na ito.

Ang pagkonekta ng isang kapasitor na kahanay sa isang pangkat ng iba pang konektadong mga capacitor ay nagpapataas ng kabuuang kapasidad ng bangko ng mga capacitor na ito. Samakatuwid, ang parallel na koneksyon ng mga capacitor ay ginagamit upang madagdagan ang kapasidad.

4) Kung konektado sa parallel T magkaparehong mga capacitor na may kapasidad C' bawat isa, kung gayon ang kabuuang (katumbas) na kapasidad ng baterya ng mga capacitor na ito ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng expression

Serye na koneksyon ng mga capacitor

Fig.3

Sa mga plato ng mga capacitor na konektado sa serye na konektado sa isang direktang kasalukuyang mapagkukunan na may boltahe U, lilitaw ang mga singil na katumbas ng magnitude na may magkasalungat na palatandaan.

Ang boltahe sa mga capacitor ay ipinamahagi nang inversely proporsyonal sa mga kapasidad ng mga capacitor:

Ang kapalit ng kabuuang kapasidad ng mga capacitor na konektado sa serye ay katumbas ng kabuuan ng mga kapalit ng mga kapasidad ng mga capacitor na ito.

Kapag ang dalawang capacitor ay konektado sa serye, ang kanilang kabuuang kapasidad ay tinutukoy ng sumusunod na expression:

Kung konektado sa serye n magkaparehong mga capacitor na may kapasidad SA bawat isa, pagkatapos ay ang kabuuang kapasidad ng mga capacitor na ito:

Mula sa (14) ito ay malinaw na ang mas maraming capacitors n konektado sa serye, mas mababa ang kanilang kabuuang kapasidad SA, iyon ay, ang pagkonekta ng mga capacitor sa serye ay humahantong sa pagbawas sa kabuuang kapasidad ng capacitor bank.

Sa pagsasagawa, maaari itong lumabas na ang pinahihintulutang operating boltahe U p ang kapasitor ay mas mababa kaysa sa boltahe kung saan ang kapasitor ay dapat na konektado. Kung ang kapasitor na ito ay konektado sa tulad ng isang boltahe, ito ay mabibigo, dahil ang dielectric ay masira. Kung ikinonekta mo ang ilang mga capacitor sa serye, ang boltahe ay ipapamahagi sa pagitan ng mga ito at ang boltahe sa bawat kapasitor ay magiging mas mababa sa pinapayagan nitong operating boltahe. U p . Kaya naman, Ang serye na koneksyon ng mga capacitor ay ginagamit upang matiyak na ang boltahe sa bawat kapasitor ay hindi lalampas sa operating boltahe nitoU p .

Pinaghalong koneksyon ng mga capacitor

Ang isang halo-halong koneksyon (serye-parallel) ng mga capacitor ay ginagamit kapag kinakailangan upang madagdagan ang kapasidad at operating boltahe ng capacitor bank.

Tingnan natin ang isang halo-halong koneksyon ng mga capacitor gamit ang mga halimbawa sa ibaba.

Enerhiya ng Capacitor

saan Q - singil ng kapasitor o mga kapasitor kung saan inilalapat ang boltahe U; SA- electrical capacitance ng isang kapasitor o bangko ng mga konektadong capacitor kung saan inilalapat ang boltahe U.

Kaya, ang mga capacitor ay nagsisilbi upang maipon at maiimbak ang electric field at ang enerhiya nito.

15. Tukuyinmga konsepto tatlong-rayed na bituin at tatsulok ng mga pagtutol. Isulat ang mga formula para sa pag-convert ng three-ray star resistance sa isang tatsulok paglaban at vice versa. I-convert ang circuit sa dalawang node (Larawan 5)

Figure 5 - Electrical diagram

6.PALITAN DIAGRAMS

Upang mapadali ang pagkalkula, ang isang katumbas na circuit ng electrical circuit ay iginuhit, ibig sabihin, isang circuit na nagpapakita ng mga katangian ng circuit sa ilalim ng ilang mga kundisyon.

Ang katumbas na circuit ay nagpapakita ng lahat ng mga elemento na ang impluwensya sa resulta ng pagkalkula ay hindi maaaring pabayaan, at nagpapahiwatig din ng mga de-koryenteng koneksyon sa pagitan ng mga ito na naroroon sa circuit.

1. Mga kapalit na diagram para sa mga elemento ng electrical circuit

Sa mga diagram ng pagkalkula, ang pinagmumulan ng enerhiya ay maaaring kinakatawan ng isang EMF na walang panloob na pagtutol, kung ang paglaban na ito ay maliit kumpara sa paglaban ng receiver (Larawan 3.13.6).

Kapag r = 0 bumaba ang panloob na boltahe Uо = 0, samakatuwid

ang boltahe sa mga terminal ng pinagmulan sa anumang kasalukuyang ay katumbas ng

EMF: U= E= const.

Sa ilang mga kaso, ang pinagmumulan ng elektrikal na enerhiya sa diagram ng disenyo ay pinapalitan ng isa pang (katumbas) na circuit (Larawan 3.14, A), kung saan sa halip na EMF E ang pinagmulan ay nailalarawan sa pamamagitan ng maikling circuit na kasalukuyang I K, at sa halip na panloob na pagtutol, ang panloob na kondaktibiti ay ipinakilala sa pagkalkula g=1/ r.

Ang posibilidad ng naturang kapalit ay mapapatunayan sa pamamagitan ng paghahati ng pagkakapantay-pantay (3.1) sa r:

U/ r = E/ r- ako,

saan U/ r = Io- isang tiyak na kasalukuyang katumbas ng ratio ng boltahe sa mga terminal ng pinagmulan sa panloob na pagtutol; E/ r = ako K - pinagmulan short circuit kasalukuyang;

Ang pagpapakilala ng mga bagong notasyon, nakuha namin ang pagkakapantay-pantay ako K = Io + ako, na nasiyahan ng katumbas na circuit sa Fig. 3.14, A.

Sa kasong ito, para sa anumang boltahe sa mga terminal; pinagmulan, ang kasalukuyang nito ay nananatiling katumbas ng kasalukuyang short circuit (Larawan 3.14.6):

Ang pinagmumulan na may pare-parehong agos na hindi nakadepende sa panlabas na paglaban ay tinatawag na kasalukuyang pinagmumulan.

Ang parehong pinagmumulan ng elektrikal na enerhiya ay maaaring mapalitan sa disenyo ng circuit ng isang EMF source o isang kasalukuyang source.

1 mF = 0.001 F. 1 µF = 0.000001 = 10⁻⁶ F. 1 nF = 0.000000001 = 10⁻⁹ F. 1 pF = 0.000000000001 = 10⁻

Ayon sa pangalawang panuntunan ni Kirchhoff, ang pagbaba ng boltahe V₁, V₂ at V₃ sa bawat kapasitor sa isang pangkat ng tatlong mga capacitor na konektado sa serye ay karaniwang naiiba at ang kabuuang potensyal na pagkakaiba V katumbas ng kanilang kabuuan:

Sa pamamagitan ng kahulugan ng kapasidad at isinasaalang-alang na ang singil Q isang pangkat ng mga serye na konektado sa mga capacitor ay karaniwan sa lahat ng mga capacitor, ang katumbas na kapasidad C eq ng lahat ng tatlong mga capacitor na konektado sa serye ay ibinibigay ng

Para sa isang grupo ng n katumbas na kapasidad ng mga capacitor na konektado sa serye C eq ay katumbas ng kapalit ng kabuuan ng mga kapalit ng mga kapasidad ng mga indibidwal na capacitor:

Ang formula na ito ay para sa C eq at ginagamit para sa mga kalkulasyon sa calculator na ito. Halimbawa, ang kabuuang kapasidad ng tatlong capacitor na 10, 15 at 20 μF na konektado sa serye ay magiging katumbas ng 4.62 μF:

Kung mayroon lamang dalawang capacitor, kung gayon ang kanilang kabuuang kapasidad ay tinutukoy ng formula

Kung magagamit n mga capacitor na konektado sa serye na may kapasidad C, ang kanilang katumbas na kapasidad ay

Tandaan na upang kalkulahin ang kabuuang kapasidad ng ilang mga capacitor na konektado sa serye, ang parehong formula ay ginagamit bilang para sa pagkalkula ng kabuuang paglaban ng mga resistors na konektado sa parallel.

Tandaan din na ang kabuuang kapasidad ng isang grupo ng anumang bilang ng mga capacitor na konektado sa serye ay palaging mas mababa kaysa sa kapasidad ng pinakamaliit na kapasitor, at ang pagdaragdag ng mga capacitor sa isang grupo ay palaging nagreresulta sa pagbaba ng kapasidad.

Ang pagbaba ng boltahe sa bawat kapasitor sa isang pangkat ng mga serye na konektado sa mga capacitor ay nararapat na espesyal na banggitin. Kung ang lahat ng mga capacitor sa isang grupo ay may parehong na-rate na kapasidad, ang pagbaba ng boltahe sa mga ito ay malamang na magkakaiba, dahil ang mga capacitor ay talagang magkakaroon ng iba't ibang mga kapasidad at iba't ibang kasalukuyang pagtagas. Ang kapasitor na may pinakamaliit na kapasidad ay magkakaroon ng pinakamalaking pagbaba ng boltahe at sa gayon ay ang pinakamahina na link sa circuit.

Upang makakuha ng isang mas pare-parehong pamamahagi ng boltahe, ang equalizing resistors ay kasama sa parallel sa mga capacitor. Ang mga resistor na ito ay kumikilos bilang mga divider ng boltahe, na binabawasan ang boltahe na kumalat sa mga indibidwal na capacitor. Ngunit kahit na may mga resistor na ito, dapat ka pa ring pumili ng mga capacitor na may malaking operating boltahe margin para sa koneksyon ng serye.

Kung ilang capacitors konektado sa parallel, potensyal na pagkakaiba V sa isang pangkat ng mga capacitor ay katumbas ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga connecting wire ng grupo. Kabuuang bayad Q ay nahahati sa pagitan ng mga capacitor at kung ang kanilang mga capacitance ay iba, kung gayon ang mga singil sa mga indibidwal na capacitor Q₁, Q₂ at Q₃ magiging iba rin. Ang kabuuang singil ay tinukoy bilang

Ang isang serye na koneksyon ay tumutukoy sa mga kaso kung saan ang dalawa o higit pang mga elemento ay nasa anyo ng isang chain, na ang bawat isa sa kanila ay konektado sa isa pa sa isang punto lamang. Bakit inilalagay ang mga capacitor sa ganitong paraan? Paano ito gagawin nang tama? Ano ang kailangan mong malaman? Anong mga tampok ang mayroon ang serye na koneksyon ng mga capacitor sa pagsasanay? Ano ang formula ng resulta?

Ano ang kailangan mong malaman para sa tamang koneksyon?

Naku, hindi lahat ng bagay dito ay kasing daling gawin. Maraming mga nagsisimula ang nag-iisip na kung ang pagguhit ng eskematiko ay nagsasabi na ang isang elemento ng 49 microfarads ay kinakailangan, kung gayon ito ay sapat na upang kunin lamang ito at i-install ito (o palitan ito ng isang katumbas). Ngunit mahirap piliin ang mga kinakailangang parameter kahit na sa isang propesyonal na workshop. At ano ang gagawin kung wala kang mga kinakailangang elemento? Sabihin nating mayroong ganoong sitwasyon: kailangan mo ng 100 microfarad capacitor, ngunit mayroong ilang 47 microfarad capacitors Hindi laging posible na i-install ito. Pumunta sa merkado ng radyo para sa isang kapasitor? Hindi naman kailangan. Ito ay sapat na upang ikonekta ang isang pares ng mga elemento. Mayroong dalawang pangunahing pamamaraan: serye at parallel na koneksyon ng mga capacitor. Iyan ang una nating pag-uusapan. Ngunit kung pinag-uusapan natin ang serye ng koneksyon ng coil at kapasitor, pagkatapos ay walang mga espesyal na problema.

Bakit nila ito ginagawa?

Kapag ang mga naturang manipulasyon ay isinasagawa sa kanila, ang mga singil sa kuryente sa mga plato ng mga indibidwal na elemento ay magiging pantay: KE = K 1 = K 2 = K 3. KE - panghuling kapasidad, K - pagpapadala ng halaga ng kapasitor. Bakit ganito? Kapag ang mga singil ay ibinibigay mula sa pinagmumulan ng kuryente patungo sa mga panlabas na plato, ang isang halaga ay maaaring ilipat sa mga panloob na plato, na siyang halaga ng elemento na may pinakamaliit na mga parameter. Iyon ay, kung kukuha ka ng 3 µF capacitor, at pagkatapos nitong ikonekta ito sa 1 µF, ang magiging resulta ay 1 µF. Siyempre, sa una maaari mong obserbahan ang isang halaga ng 3 μF. Ngunit ang pangalawang elemento ay hindi makakapasa nang labis, at puputulin nito ang lahat na mas malaki kaysa sa kinakailangang halaga, na nag-iiwan ng malaking kapasidad sa orihinal na kapasitor. Tingnan natin kung ano ang kailangang kalkulahin kapag kumokonekta sa mga capacitor sa serye. Formula:

• OE - kabuuang kapasidad;
• N - boltahe;
• KE - panghuling kapasidad.

Ano pa ang kailangan mong malaman upang maayos na ikonekta ang mga capacitor?

Upang magsimula, huwag kalimutan na bilang karagdagan sa kapasidad, mayroon din silang isang rate ng boltahe. Bakit? Kapag ang isang serye na koneksyon ay ginawa, ang boltahe ay ibinahagi nang inversely proporsyonal sa kanilang mga kapasidad sa pagitan ng kanilang mga sarili. Samakatuwid, makatuwirang gamitin ang diskarte na ito lamang sa mga kaso kung saan ang anumang kapasitor ay maaaring magbigay ng pinakamababang kinakailangang mga parameter ng operating. Kung ang mga elemento na may parehong kapasidad ay ginagamit, ang boltahe sa pagitan ng mga ito ay hahatiin nang pantay. Isang salita din ng pag-iingat tungkol sa mga electrolytic capacitor: Kapag nagtatrabaho sa kanila, palaging maingat na subaybayan ang kanilang polarity. Dahil kung ang kadahilanan na ito ay hindi pinansin, ang serye na koneksyon ng mga capacitor ay maaaring magbigay ng isang bilang ng mga hindi kanais-nais na epekto. At mabuti kung ang lahat ay limitado lamang sa pagkasira ng mga elementong ito. Tandaan na ang mga capacitor ay nag-iimbak ng kasalukuyang, at kung may mali, depende sa circuit, maaaring mangyari ang isang precedent na magreresulta sa pagbagsak ng iba pang mga bahagi ng circuit.

Kasalukuyang nasa serye na koneksyon

Dahil mayroon lamang itong isang posibleng landas ng daloy, magkakaroon ito ng parehong halaga para sa lahat ng mga capacitor. Sa kasong ito, ang halaga ng naipon na singil ay may parehong halaga sa lahat ng dako. Hindi ito nakasalalay sa kapasidad. Tumingin sa anumang diagram ng isang serye na koneksyon ng mga capacitor. Ang kanang nakaharap sa una ay konektado sa kaliwa ng pangalawa at iba pa. Kung higit sa 1 elemento ang ginamit, ang ilan sa mga ito ay ihihiwalay sa pangkalahatang circuit. Kaya, ang epektibong lugar ng mga plato ay nagiging mas maliit at katumbas ng mga parameter ng pinakamaliit na kapasitor. Anong pisikal na kababalaghan ang sumasailalim sa prosesong ito? Ang katotohanan ay na sa sandaling ang isang kapasitor ay puno ng isang electric charge, ito ay hihinto sa pagpasa ng kasalukuyang. At pagkatapos ay hindi ito maaaring dumaloy sa buong kadena. Sa kasong ito, ang natitirang mga capacitor ay hindi rin makakapag-charge.

Pagbaba ng boltahe at kabuuang kapasidad

Ang bawat elemento ay nagpapawi ng kaunti sa pag-igting. Isinasaalang-alang na ang kapasidad ay inversely proportional dito, mas maliit ito, mas malaki ang pagbaba. Tulad ng nabanggit kanina, ang mga capacitor na konektado sa serye ay may parehong singil sa kuryente. Samakatuwid, sa pamamagitan ng paghahati sa lahat ng mga expression sa kabuuang halaga, maaari kang makakuha ng isang equation na nagpapakita ng buong kapasidad. Ito ay kung saan ang serye at parallel na koneksyon ng mga capacitor ay ibang-iba.

Halimbawa Blg. 1

Gamitin natin ang mga formula na ipinakita sa artikulo at kalkulahin ang ilang mga praktikal na problema. Kaya mayroon kaming tatlong mga capacitor. Ang kanilang kapasidad ay: C1 = 25 µF, C2 = 30 µF at C3 = 20 µF. Ang mga ito ay konektado sa serye. Ito ay kinakailangan upang mahanap ang kanilang kabuuang kapasidad. Ginagamit namin ang katumbas na equation 1/C: 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 = 1/25 + 1/30 + 1/20 = 37/300. Nag-convert kami sa microfarads, at ang kabuuang kapasidad ng kapasitor kapag konektado sa serye (at ang grupo sa kasong ito ay itinuturing na isang elemento) ay humigit-kumulang 8.11 μF.

Halimbawa Blg. 2

Lutasin natin ang isa pang problema para pagsama-samahin ang ating gawain. Mayroong 100 capacitors. Ang kapasidad ng bawat elemento ay 2 μF. Ito ay kinakailangan upang matukoy ang kanilang kabuuang kapasidad. Kailangan mong i-multiply ang kanilang numero sa katangian: 100*2=200 µF. Kaya, ang kabuuang kapasidad ng kapasitor kapag konektado sa serye ay 200 microfarads. Tulad ng nakikita mo, walang kumplikado.

Konklusyon

Kaya, nagtrabaho kami sa mga teoretikal na aspeto, sinuri ang mga formula at tampok ng tamang koneksyon ng mga capacitor (sa serye), at kahit na nalutas ang ilang mga problema. Nais kong paalalahanan ang mga mambabasa na huwag kalimutan ang impluwensya ng rated boltahe. Ito rin ay kanais-nais na ang mga elemento ng parehong uri ay napili (mika, ceramic, metal-papel, pelikula). Pagkatapos ang serye na koneksyon ng mga capacitor ay maaaring magbigay sa amin ng pinakamalaking kapaki-pakinabang na epekto.

Maraming mga radio amateurs, lalo na ang mga nagsisimulang magdisenyo ng mga de-koryenteng circuit sa unang pagkakataon, ay may tanong: paano dapat ikonekta ang isang kapasitor ng kinakailangang kapasidad? Kapag, halimbawa, ang isang kapasitor na may kapasidad na 470 μF ay kinakailangan sa ilang lugar sa circuit, at ang gayong elemento ay magagamit, kung gayon walang magiging problema. Ngunit kapag kailangan mong mag-install ng isang 1000 μF capacitor, at mayroon lamang mga elemento ng hindi angkop na kapasidad, ang mga circuit ng ilang mga capacitor na konektado nang magkasama ay sumagip. Ang mga elemento ay maaaring konektado gamit ang parallel at serye na koneksyon ng mga capacitor nang paisa-isa o gamit ang isang pinagsamang prinsipyo.

Serial na diagram ng koneksyon

Kapag ang isang serye na koneksyon ng mga capacitor ay ginamit, ang singil ng bawat bahagi ay katumbas. Tanging ang mga panlabas na plato ay konektado sa pinagmulan; Ang lahat ng mga capacitor ay nag-iimbak ng katulad na halaga ng singil sa kanilang mga plato. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang bawat kasunod na elemento ay tumatanggap ng singil mula sa kalapit na isa. Bilang resulta, ang equation ay wasto:

q = q1 = q2 = q3 = …

Ito ay kilala na kapag ang mga elemento ng risistor ay konektado sa serye, ang kanilang mga resistensya ay summed up, ngunit ang kapasidad ng isang kapasitor na kasama sa naturang electrical circuit ay kinakalkula nang iba.

Ang pagbaba ng boltahe sa isang indibidwal na elemento ng kapasitor ay depende sa kapasidad nito. Kung mayroong tatlong elemento ng kapasitor sa isang serye ng electrical circuit, ang isang expression para sa boltahe ay iginuhit U batay sa batas ni Kirchhoff:

U = U1 + U2 + U3,

sa kasong ito U= q/C, U1 = q/C1, U2 = q/C2, U3 = q/C3.

Ang pagpapalit ng mga halaga ng boltahe sa magkabilang panig ng equation, nakukuha namin:

q/C = q/C1 + q/C2 + q/C3.

Dahil ang electric charge q ay pareho ang dami, lahat ng bahagi ng resultang expression ay maaaring hatiin nito.

Ang resultang formula para sa mga kapasidad ng kapasitor ay:

1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3.

Mahalaga! Kung ang mga capacitor ay konektado sa isang serye ng circuit, ang kapalit ng nagresultang kapasidad ay katumbas ng hanay ng mga katumbas na halaga ng mga indibidwal na kapasidad.

Halimbawa.Tatlong elemento ng kapasitor ay konektado sa isang serye ng circuit at may mga kapasidad: C1 = 0.05 µF, C2 = 0.2 µF, C3 = 0.4 µF.Kalkulahin ang kabuuang halaga ng kapasidad:

1. 1/C = 1/0.05 + 1/0.2 + 1/0.4 = 27.5;
2. C = 1/27.5 = 0.036 µF.

Mahalaga! Kapag ang mga elemento ng kapasitor ay konektado sa isang serye ng circuit, ang kabuuang halaga ng kapasidad ay hindi lalampas sa pinakamaliit na kapasidad ng indibidwal na elemento.

Kung ang chain ay binubuo lamang ng dalawang bahagi, ang formula ay muling isinusulat tulad ng sumusunod:

C = (C1 x C2)/(C1 + C2).

Sa kaso ng paglikha ng isang circuit ng dalawang capacitor na may magkaparehong halaga ng kapasidad:

C = (C x C)/(2 x C) = C/2.

Ang mga capacitor na konektado sa serye ay may reactance na nakasalalay sa dalas ng daloy ng kasalukuyang. Ang boltahe sa bawat kapasitor ay bumaba dahil sa pagkakaroon ng paglaban na ito, kaya ang isang capacitive voltage divider ay nilikha batay sa naturang circuit.

Formula para sa capacitive voltage divider:

U1 = U x C/C1, U2 = U x C/C2, kung saan:

• U - boltahe ng supply ng circuit;
• U1, U2 - pagbaba ng boltahe sa bawat elemento;
• C - panghuling kapasidad ng circuit;
• C1, C2 - capacitive indicator ng mga solong elemento.

Pagkalkula ng pagbaba ng boltahe sa mga capacitor

Halimbawa, mayroong isang 12 V AC network at dalawang alternatibong mga de-koryenteng circuit para sa pagkonekta ng mga elemento ng kapasitor ng serye:

• ang una ay para sa pagkonekta ng isang kapasitor C1 = 0.1 µF, isa pang C2 = 0.5 µF;
• ang pangalawa – C1 = C2 = 400 nF.

Unang pagpipilian

1. Ang huling kapasidad ng electrical circuit C = (C1 x C2)/(C1 + C2) = 0.1 x 0.5/(0.1 + 0.5) = 0.083 μF;
2. Pagbaba ng boltahe sa isang kapasitor: U1 = U x C/C1 = 12 x 0.083/0.1 = 9.9 V
3. Sa pangalawang kapasitor: U2 = U x C/C2 = 12 x 0.083/0.5 = 1.992 V.

Pangalawang opsyon

1. Nagreresultang kapasidad C = 400 x 400/(400 + 400) = 200 nF;
2. Pagbaba ng boltahe U1 = U2 = 12 x 200/400 = 6 V.

Ayon sa mga kalkulasyon, maaari nating tapusin na kung ang mga capacitor ng pantay na kapasidad ay konektado, ang boltahe ay nahahati nang pantay sa parehong mga elemento, at kapag ang mga halaga ng kapasidad ay naiiba, kung gayon ang boltahe sa kapasitor na may mas maliit na halaga ng kapasidad ay tataas, at kabaliktaran. .

Parallel at pinagsamang koneksyon

Ang pagkonekta ng mga capacitor sa parallel ay kinakatawan ng ibang equation. Upang matukoy ang kabuuang halaga ng kapasidad, kailangan mo lamang na hanapin ang kabuuan ng lahat ng mga dami nang hiwalay:

C = C1 + C2 + C3 + ...

Ang boltahe ay ilalapat nang magkapareho sa bawat elemento. Samakatuwid, upang mapahusay ang kapasidad, kinakailangan upang ikonekta ang ilang mga bahagi nang magkatulad.

Kung ang mga koneksyon ay halo-halong, serye-parallel, pagkatapos ay ang katumbas o pinasimple na mga de-koryenteng circuit ay ginagamit para sa mga naturang circuit. Ang bawat rehiyon ng circuit ay kinakalkula nang hiwalay, at pagkatapos, na kumakatawan sa mga ito bilang kinakalkula capacitances, sila ay pinagsama sa isang simpleng circuit.

Mga tampok ng pagpapalit ng mga capacitor

Halimbawa, mayroong 12 V AC mains supply at dalawang alternatibong grupo ng mga series capacitor elements.

Ang mga capacitor ay konektado sa serye upang mapataas ang boltahe kung saan sila ay nananatiling gumagana, ngunit ang kanilang kabuuang kapasidad ay bumaba alinsunod sa formula para sa pagkalkula nito.

Ang isang halo-halong koneksyon ng mga capacitor ay kadalasang ginagamit upang lumikha ng nais na halaga ng kapasidad at dagdagan ang boltahe na maaaring mapaglabanan ng mga bahagi.

Maaari kang magbigay ng isang pagpipilian kung paano ikonekta ang ilang mga bahagi upang makamit ang nais na mga parameter. Kung ang isang 80 µF capacitor element ay kinakailangan sa 50 V, ngunit 40 µF capacitor lamang ang available sa 25 V, ang sumusunod na kumbinasyon ay dapat mabuo:

1. Ikonekta ang dalawang 40 µF/25 V capacitor sa serye para sa kabuuang 20 µF/50 V;
2. Ngayon ang parallel na koneksyon ng mga capacitor ay naglalaro. Ang isang pares ng mga grupo ng kapasitor na konektado sa serye, na nilikha sa unang yugto, ay konektado sa parallel, ang resulta ay 40 µF / 50 V;
3. Ikonekta ang dalawang pangkat na sa wakas ay pinagsama-sama, na nagreresulta sa 80 µF/50 V.

Mahalaga! Upang palakasin ang boltahe ng mga capacitor, posible na pagsamahin ang mga ito sa isang serye ng circuit. Ang isang pagtaas sa kabuuang halaga ng capacitive ay nakamit sa pamamagitan ng parallel na koneksyon.

Mga bagay na dapat isaalang-alang kapag gumagawa ng daisy chain:

1. Kapag kumokonekta sa mga capacitor, ang pinakamahusay na pagpipilian ay ang kumuha ng mga elemento na may bahagyang naiiba o magkaparehong mga parameter, dahil sa malaking pagkakaiba sa mga boltahe ng paglabas;
2. Upang balansehin ang mga daloy ng pagtagas, ang isang equalizing resistance ay konektado sa bawat elemento ng kapasitor (kahanay).

Ang pagsasama sa isang serye ng circuit ay dapat palaging mangyari bilang pagsunod sa "plus" at "minus" ng mga capacitor. Kung ang mga ito ay konektado sa pamamagitan ng mga pole ng parehong pangalan, kung gayon ang gayong kumbinasyon ay nawawala ang polariseysyon nito. Sa kasong ito, ang kapasidad ng nilikha na grupo ay magiging katumbas ng kalahati ng halaga ng kapasidad ng isa sa mga bahagi. Ang ganitong mga capacitor ay maaaring gamitin bilang panimulang mga capacitor sa mga de-koryenteng motor.

Video