Què són els condensadors en sèrie i en paral·lel i els seus exemples?

Què són els condensadors en sèrie i en paral·lel i els seus exemples?

N’hi ha diferents tipus de condensadors disponibles, segons l’aplicació, es classifiquen en diferents tipus. La connexió d'aquests condensadors es pot fer de diferents maneres que s'utilitzen en diverses aplicacions. Diferents connexions de condensadors funcionen com un condensador únic. Per tant, la capacitat total d’aquest condensador únic depèn principalment de com es connecten els condensadors individuals. De manera bàsica, hi ha dos tipus de connexions simples i habituals, com ara la connexió en sèrie i la connexió paral·lela. Mitjançant l’ús d’aquestes connexions es pot calcular la capacitat total. Hi ha algunes connexions que també es poden associar a les connexions de combinacions de sèries i paral·leles. En aquest article es discuteix una visió general del que són els condensadors en sèrie i en paral·lel amb els seus exemples.



Condensadors en sèrie i paral·lels

Un condensador s'utilitza principalment per emmagatzemar energia elèctrica com l'energia electrostàtica. Un cop hi hagi la necessitat de millorar més energia per emmagatzemar la capacitat, llavors és adequat condensador amb capacitat augmentada pot ser necessari. El disseny d’un condensador es pot fer mitjançant dues plaques metàl·liques que s’uneixen en paral·lel i es divideixen a través d’un medi dielèctric com la mica, el vidre, la ceràmica, etc.


El dielèctric El medi proporciona un medi no conductor entre les dues plaques i inclou una capacitat exclusiva per mantenir la càrrega.





Una vegada que es connecta una font de tensió a les plaques d’un condensador, es diposita una càrrega + Ve en una sola placa i una càrrega -Ve a la placa següent. Aquí, la càrrega total «q» s’acumula pot ser directament proporcional a la font de tensió «V».

q = CV



On 'C' és capacitat i el seu valor depèn principalment de les mides físiques de el condensador .


C = εA / d

On

‘Ε’ = constant dielèctrica

‘A’ = àrea de la placa efectiva

d = espai entre dues plaques.

Sempre que dos o més condensadors s’associen en sèrie, la capacitat completa d’aquests condensadors és baixa en comparació amb la capacitat d’un condensador individual. De la mateixa manera, sempre que els condensadors es connecten en paral·lel, la capacitat total dels condensadors és la suma de les capacitats dels condensadors individuals. En fer servir això, es deriven les expressions de capacitat total en sèrie i paral·lel. També s’identifiquen sèries i parts paral·leles dins de la combinació de connexions de condensadors. I la capacitat efectiva es pot calcular a través de sèries i paral·lela a través de capacitats individuals

Condensadors en sèrie

Quan es connecten diversos condensadors en sèrie, la tensió aplicada a través dels condensadors és ‘V’. Quan la capacitat del condensador és C1, C2 ... Cn, la capacitat corresponent dels condensadors quan es connecta en sèrie és ‘C’. La tensió aplicada a través dels condensadors és V1, V2, V3 .... + Vn, corresponentment.

Condensadors en sèrie

Condensadors en sèrie

Així, V = V1 + V2 + …… .. + Vn

La càrrega subministrada des de la font a través d'aquests condensadors és llavors 'Q'

V = Q / C, V1 = Q / C1, V2 = Q / C2, V3 = Q / C3 i Vn = Q.Cn

Com que la càrrega transferida a cada condensador i el corrent de tota la combinació de condensadors de la sèrie serà idèntica i es considera com a 'Q'.

Ara, l'equació anterior de 'V' es pot escriure com la següent.

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

Exemple

Sempre que es connecten condensadors en sèrie, calculeu la capacitat d’aquests condensadors. La connexió en sèrie dels condensadors es mostra a continuació. Aquí els condensadors connectats en sèrie són dos.

Els condensadors de la fórmula de la sèrie són Ctotal = C1XC2 / C1 + C2

Els valors dels dos condensadors són C1 = 5F i C2 = 10F

Ctotal = 5FX10F / 5F + 10F

50F / 15F = 3,33F

Condensadors en paral·lel

Quan la capacitat d'un condensador augmenta, els condensadors es connecten en paral·lel quan dues plaques relacionades tenen cura d'unir-se. La regió de superposició eficient es pot afegir mitjançant un espaiat estable entre elles i, per tant, el seu valor de capacitat igual es converteix en doble capacitat individual. El banc de condensadors s’utilitza en diferents indústries que utilitzen condensadors en paral·lel. Un cop s’alien dos condensadors en paral·lel, la tensió «V» de cada condensador és similar, és a dir, Veq = Va = Vb i el corrent «ieq» es pot separar en dos elements com «ia» i «ib».

Condensadors en paral·lel

Condensadors en paral·lel

i = dq / dt

Substituïu el valor de 'q' a l'equació anterior

= d (CV) / dt

i = C dV / dt + VdC / dt

Quan la capacitat d'un condensador és constant, llavors

i = C dV / dt

En aplicar KCL al circuit anterior, l’equació serà

ieq = ia + ib

ieq = Ca dVa / dt + Cb dVb / dt

Veq = Va = Vb

ieq = Ca dVeq / dt + Cb dVeq / dt => (Ca + Cb) dVeq / dt

Finalment, podem obtenir la següent equació

ieq = Ceq dVeq / dt, aquí Ceq = Ca + Cb

Per tant, una vegada que els condensadors ‘n’ s’alien en paral·lel, es pot donar la capacitat igual de la connexió total a través de l’equació següent que s’assembla a la corresponent resistència de resistències mentre es connecten en sèrie.

Ceq = C1 + C2 + C3 + ... + Cn

Exemple

Sempre que es connecten condensadors en paral·lel, calculeu la capacitat d’aquests condensadors. La connexió paral·lela dels condensadors es mostra a continuació. Aquí els condensadors connectats en paral·lel són dos.

Els condensadors de la fórmula paral·lela són Ctotals = C1 + C2 + C3

Els valors de dos condensadors són C1 = 10F, C2 = 15F, C3 = 20F

Ctotal = 10F + 15F + 20F = 45F

La caiguda de tensió dels condensadors en sèrie i paral·lel es canviarà en funció dels valors de capacitat individuals dels condensadors.

Exemples

El condensadors en sèrie i exemples paral·lels es comenten a continuació.

Condensadors en sèries i exemples paral·lels

Condensadors en sèries i exemples paral·lels

Trobeu el valor de capacitat de tres condensadors connectats al circuit següent amb els valors de C1 = 5 uF, C2 = 5uF i C3 = 10uF

Els valors dels condensadors són C1 = 5 uF, C2 = 5uF i C3 = 10uF

El següent circuit es pot construir amb tres condensadors, és a dir, C1, C2 i C3

Quan els condensadors C1 i C2 es connecten en sèrie, la capacitat es pot calcular com a

1 / C = 1 / C1 + 1 / C2

1 / C = 1/5 + 1/5

1 / C = 2/5 => 5/2 = 2,5uF

Quan el condensador ‘C’ anterior es pot connectar en paral·lel amb el condensador ‘C3’, la capacitat es pot calcular com

C (Total) = C + C3 = 2,5 + 10 = 12,5 microfarades

Per tant, el valor de la capacitat es pot calcular en funció de l’anàlisi de sèries i connexions paral·leles al circuit. Es pot observar quan es redueix el valor de la capacitat en connexió en sèrie. En connexió paral·lela del condensador, es pot augmentar el valor de la capacitat. No obstant això, mentre es calcula la resistència, és força inversa.

Per tant, tot això es tracta una visió general dels condensadors en sèrie i paral·lels amb exemples. A partir de la informació anterior, finalment, podem concloure que mitjançant l'ús de connexions en sèrie i paral·leles dels condensadors es pot calcular la capacitat. Aquí teniu una pregunta, quina és la unitat d’un condensador?