Схемы подключения конденсаторов
В цепи конденсатор может быть подключен последовательно или параллельно. Если в цепь был включен набор конденсаторов, тип подключения конденсаторов зависит от значений напряжения и тока в этой сети.
Конденсаторы в серии
Давайте посмотрим, что происходит, когда несколько конденсаторов соединяются последовательно. Рассмотрим три конденсатора с разными номиналами, как показано на рисунке ниже.
Емкость
Когда емкость сети, конденсаторы которой включены последовательно, добавляется величина, обратная емкостям всех конденсаторов, чтобы получить обратную величину от общей емкости. Чтобы понять это более четко,
$$ \ frac {1} {C_ {T}} \: \: = \: \: \ frac {1} {C_ {1}} \: \: + \: \: \ frac {1} {C_ { 2}} \: \: + \: \: \ frac {1} {C_ {3}} $$
Следуя той же формуле, если просто два конденсатора соединить последовательно, то
$$ C_ {T} \: \: = \: \: \ frac {C_ {1} \: \: \ times \: \: C_ {2}} {C_ {1} \: \: + \: \ : C_ {2}} $$
Где C 1 - это емкость на 1- м конденсаторе, C 2 - это емкость на 2- м конденсаторе, а C 3 - это емкость на 3- м конденсаторе в вышеупомянутой сети.
вольтаж
Напряжение на каждом конденсаторе зависит от значения отдельных емкостей. Что значит
$$ V_ {C1} \: \: = \: \: \ frac {Q_ {T}} {C_ {1}} \: \: V_ {C2} \: \: = \: \: \ frac {Q_ {T}} {C_ {2}} \: \: V_ {C3} \: \: = \: \: \ frac {Q_ {T}} {C_ {3}} $$
Суммарное напряжение в цепи последовательных конденсаторов,
$$ V_ {T} \: \: = \: \: V_ {C1} \: \: + \: \: V_ {C2} \: \: + \: \: V_ {C3} $$
Где V c1 - это напряжение на 1- м конденсаторе, V c2 - это напряжение на 2- м конденсаторе, а V c3 - это напряжение на 3- м конденсаторе в вышеупомянутой сети.
ток
Общая сумма тока, протекающего через набор последовательно соединенных конденсаторов, одинакова во всех точках. Следовательно, конденсаторы будут хранить одинаковое количество заряда независимо от их значения емкости.
Ток по сети,
$$ I \: \: = \: \: I_ {1} \: \: = \: \: I_ {2} \: \: = \: \: I_ {3} $$
Где I 1 - это ток через 1- й конденсатор, I 2 - это ток через 2- й конденсатор, а I 3 - ток через 3- й конденсатор в вышеупомянутой сети.
Поскольку ток одинаков, накопление заряда такое же, потому что любая пластина конденсатора получает свой заряд от соседнего конденсатора и, следовательно, конденсаторы, соединенные последовательно, будут иметь одинаковый заряд.
$$ Q_ {T} \: \: = \: \: Q_ {1} \: \: = \: \: Q_ {2} \: \: = \: \: Q_ {3} $$
Конденсаторы параллельно
Давайте посмотрим, что происходит, когда несколько конденсаторов соединяются параллельно. Рассмотрим три конденсатора с разными номиналами, как показано на рисунке ниже.
Емкость
Общая емкость цепи эквивалентна сумме отдельных емкостей конденсаторов в сети.
$$ C_ {T} \: \: = \: \: C_ {1} \: \: + \: \: C_ {2} \: \: + \: \: C_ {3} $$
Где C 1 - это емкость на 1- м конденсаторе, C 2 - это емкость на 2- м конденсаторе, а C 3 - это емкость на 3- м конденсаторе в вышеупомянутой сети.
вольтаж
Напряжение, измеренное на конце цепи, равно same как напряжение на всех конденсаторах, включенных в параллельную цепь.
$$ V_ {T} \: \: = \: \: V_ {1} \: \: = \: \: V_ {2} \: \: = \: \: V_ {3} $$
Где V c1 - это напряжение на 1- м конденсаторе, V c2 - это напряжение на 2- м конденсаторе, а V c3 - это напряжение на 3- м конденсаторе в вышеупомянутой сети.
ток
Полный протекающий ток равен сумме токов, протекающих через каждый конденсатор, включенный в параллельную сеть.
$$ I_ {T} \: \: = \: \: I_ {1} \: \: + \: \: I_ {2} \: \: + \: \: I_ {3} $$
Где I 1 - это ток через 1- й конденсатор, I 2 - это ток через 2- й конденсатор, а I 3 - ток через 3- й конденсатор в вышеупомянутой сети.