Кондензатори в сериен и паралелен свързък
Кондензатори в поред
Нека свържем n брой кондензатори в поред. V волта напрежение се прилага към тази поредна комбинация от кондензатори.
Да разгледаме емпитетност на кондензаторите C1, C2, C3…….Cn и еквивалентната емпитетност на поредната комбинация от кондензаторите е C. падането на напрежението върху кондензаторите се приемат за V1, V2, V3…….Vn, съответно.
Ако Q кулон е зарядът, прехвърлен от източника през тези кондензатори, то,
Тъй като зарядът, натрупан във всеки кондензатор и в цялата поредна комбинация от кондензатори, ще бъде един и същ и се приема за Q.
Сега уравнение (i) може да се запише като,
Кондензатори в паралел
Кондензаторът е проектиран да съхранява енергия във формата на своето електрическо поле, т.е. електростатична енергия. Когато има необходимост да се увеличи способността за съхраняване на повече електростатична енергия, е нужен подходящ кондензатор с увеличена емпитетност. Кондензаторът е направен от две метални плочи, свързани в паралел и разделени от диелектричен материал като стъкло, мика, керамика и др. Диелектрикът предоставя не проводещ средство между плочите и има уникална способност да задържа заряда, а способността на кондензатора да съхранява заряд се дефинира като емпитетността на кондензатора. Когато източник на напрежение се свърже с плочите на кондензатора, положителен заряд на едната плочка и отрицателен заряд на другата плочка се депонират. Общото количество заряд (q), натрупан, е директно пропорционално на източника на напрежение (V) така, че,
Където, C е константа на пропорционалност, т.е. емпитетност. Нейната стойност зависи от физическите размери на кондензатора.
Където ε = диелектрична константа, A = ефективна площ на плочите и d = разстояние между плочите.
За увеличаване на емпитетността на кондензатора, две или повече кондензатори се свързват в паралел като две подобни плочки, които са свързани заедно, тогава техната ефективна площ на препокриване се добавя с постоянна дистанция между тях и следователно техната еквивалентна емпитетност става двойна (C ∝ A) на индивидуалната емпитетност. Банката от кондензатори се използва в различни производствени и обработващи индустрии, които включват кондензатори в паралел, за да предоставят емпитетност от желаната стойност, както е необходимо, регулирайки връзката на кондензаторите, свързани в паралел, и така е използвана ефективно като статичен компенсатор за баланса на реактивната мощност в компенсацията на електроенергийната система. Когато два кондензатора се свържат в паралел, напрежението (V) върху всеки кондензатор е еднакво, т.е. (Veq = Va = Vb) и ток (ieq) се разделят на две части ia и ib. Както е известно, че
Задавайки стойността на q от уравнение (1) в горното уравнение,
Последният член става нула (тъй като емпитетността на кондензатора е постоянна). Следователно,
Прилагайки Закон на Кирхоф за тока в входния възел на паралелната връзка
Накрая получаваме,
Следователно, когато n кондензатора се свържат в паралел, еквивалентната емпитетност на цялата връзка се дава от следното уравнение, което прилича на еквивалентното съпротивление на резисторите, когато са свързани в поред.
Метод за намиране на израза за еквивалентната емпитетност на паралелен кондензатор
Препоръчано
