Det er forskjellige typer kondensatorer tilgjengelig, basert på applikasjonen, er disse klassifisert i forskjellige typer. Tilkoblingen av disse kondensatorene kan gjøres på forskjellige måter som brukes i en rekke applikasjoner. Ulike tilkoblinger av kondensatorer fungerer som en enkelt kondensator. Så den totale kapasitansen til denne enkle kondensatoren avhenger hovedsakelig av hvordan individuelle kondensatorer er koblet til. Så i utgangspunktet er det to enkle og vanlige typer tilkoblinger er det som seriekobling og parallellkobling. Ved å bruke disse tilkoblingene kan den totale kapasitansen beregnes. Det er noen forbindelser som også kan assosieres med forbindelser mellom serier og parallelle kombinasjoner. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over hva som er kondensatorer i serie og parallelt med eksemplene deres.
Kondensatorer i serie og parallell
En kondensator brukes hovedsakelig til lagring av elektrisk energi som elektrostatisk energi. Når det er behov for å øke mer energi for å lagre kapasitet, så en passende kondensator med økt kapasitans kan være nødvendig. Designingen av en kondensator kan gjøres ved hjelp av to metallplater som er alliert parallelt og delt gjennom et dielektrisk medium som glimmer, glass, keramikk, etc.
De dielektrisk medium gir et ikke-ledende medium mellom de to platene og inkluderer en eksklusiv mulighet til å holde ladningen.
Når en spenningskilde er koblet over platene til en kondensator, blir en + Ve-ladning på en enkelt plate og -Ve-ladningen på neste plate deponert. Her kan den totale ladningen ‘q’ akkumuleres være direkte proporsjonal med spenningskilden ‘V’.
q = CV
Hvor ‘C’ er kapasitans og verdien avhenger hovedsakelig av de fysiske størrelsene på kondensatoren .
C = εA / d
Hvor
‘Ε’ = dielektrisk konstant
‘A’ = arealet av den effektive platen
d = mellomrom mellom to plater.
Når to eller flere kondensatorer er alliert i serie, er hele kapasitansen til disse kondensatorene lav sammenlignet med kapasitansen til en individuell kondensator. På samme måte, når kondensatorer er koblet parallelt, er kondensatorens totale kapasitans summen av kapasitansene til individuelle kondensatorer. Ved å bruke dette avledes uttrykkene for total kapasitans i serie og parallell. Serier og parallelle deler i kombinasjonen av kondensatortilkoblinger ble også identifisert. Og den effektive kapasitansen kan beregnes gjennom serie og parallell gjennom individuelle kapasitanser
Kondensatorer i serie
Når et antall kondensatorer er koblet i serie, er spenningen som påføres over kondensatorene ‘V’. Når kondensatorens kapasitans er C1, C2 ... Cn, er tilsvarende kapasitans for kondensatorer når de er koblet i serie 'C'. Den påførte spenningen over kondensatorene er V1, V2, V3…. + Vn, tilsvarende.
Kondensatorer i serie
Dermed er V = V1 + V2 + …… .. + Vn
Ladningen som tilføres fra kilden gjennom disse kondensatorene er 'Q' da
V = Q / C, V1 = Q / C1, V2 = Q / C2, V3 = Q / C3 & Vn = Q.Cn
Ettersom ladningen som overføres i hver kondensator og strøm i hele seriekombinasjonen av kondensatorer, vil være identisk, og den betraktes som 'Q'.
Nå kan ovenstående ligning av ‘V’ skrives slik.
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 koblet i serie, beregne kapasitansen til disse kondensatorene. Seriekoblingen av kondensatorer er vist nedenfor. Her er kondensatorene koblet i serie to.
Kondensatorene i serieformelen er Ctotal = C1XC2 / C1 + C2
Verdiene til de to kondensatorene er C1 = 5F og C2 = 10F
Total = 5FX10F / 5F + 10F
50F / 15F = 3,33F
Kondensatorer i parallell
Når kapasitansen til en kondensator øker, kobles kondensatorene parallelt når to relaterte plater er koblet sammen. Den effektive overlappende regionen kan tilsettes gjennom stabil avstand mellom dem, og derfor blir deres like kapasitansverdi til dobbelt individuell kapasitans. Kondensatorbanken brukes i forskjellige bransjer som bruker kondensatorer parallelt. Når to kondensatorer er alliert parallelt etter at spenningen 'V' over hver kondensator er lik den som er Veq = Va = Vb & strøm 'ieq' kan skilles i to elementer som 'ia' & 'ib'.
Kondensatorer i parallell
i = dq / dt
Erstatt verdien av 'q' i ovenstående ligning
= d (CV) / dt
i = C dV / dt + VdC / dt
Når kapasitansen til en kondensator er konstant, da
i = C dV / dt
Ved å bruke KCL på kretsen ovenfor, 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
Til slutt kan vi få følgende ligning
ieq = Ceq dVeq / dt, her Ceq = Ca + Cb
Når først n-kondensatorer er alliert parallelt, kan lik kapasitans for den totale forbindelsen gis gjennom ligningen nedenfor som ser ut som den tilsvarende motstand av motstander mens de er koblet i serie.
Ceq = C1 + C2 + C3 + ... + Cn
Eksempel
Når kondensatorer er koblet parallelt, så beregne kapasitansen til disse kondensatorene. Den parallelle tilkoblingen av kondensatorer er vist nedenfor. Her er kondensatorene koblet parallelt to.
Kondensatorene i den parallelle formelen er Ctotal = C1 + C2 + C3
Verdiene til to kondensatorer er C1 = 10F, C2 = 15F, C3 = 20F
Totalt = 10F + 15F + 20F = 45F
Spenningsfallet over kondensatorer i serie og parallell vil bli endret basert på kondensatorens individuelle kapasitansverdier.
Eksempler
De kondensatorer i serie og parallelle eksempler er diskutert nedenfor.
Kondensatorer i serie- og parallelleksempler
Finn kapasitansverdien til tre kondensatorer som er koblet til i følgende krets med verdiene C1 = 5 uF, C2 = 5uF og C3 = 10uF
Verdiene til kondensatorer er C1 = 5 uF, C2 = 5 uF og C3 = 10 uF
Følgende krets kan bygges med tre kondensatorer, nemlig C1, C2 og C3
Når kondensatorene C1 og C2 er koblet i serie, kan kapasitansen beregnes som
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2
1 / C = 1/5 + 1/5
1 / C = 2/5 => 5/2 = 2,5 uF
Når kondensatoren 'C' ovenfor kan kobles sammen med kondensatoren 'C3', kan kapasitansen beregnes som
C (totalt) = C + C3 = 2,5 + 10 = 12,5 mikrofarader
Derfor kan kapasitansverdien beregnes avhengig av serieanalysen og parallelle tilkoblinger i kretsen. Det kan observeres når kapasitansverdien reduseres i seriekobling. I parallellkobling av kondensatoren kan kapasitansverdien økes. Imidlertid er det ganske omvendt mens du beregner motstand.
Dermed handler dette om en oversikt over kondensatorer i serie og parallell med eksempler. Fra informasjonen ovenfor, til slutt, kan vi konkludere med at ved bruk av serie- og parallelle tilkoblinger av kondensatorene, kan kapasitansen beregnes. Her er et spørsmål til deg, hva er enheten til en kondensator?
