Καταναλωτικοί πυκνωτές σε σειρά και παράλληλα

Σειριακά Συνδεδεμένα Καπασίτορες

Ας συνδέσουμε n αριθμό καπασίτορων σε σειρά. Εφαρμόζεται V βολτ σε αυτή τη σειριακή συνδιασύνδεση καπασιτόρων.

Θεωρούμε ότι η καπασιτιστικότητα των καπασιτόρων είναι C1, C2, C3…….Cn αντίστοιχα, και η ισοδύναμη καπασιτικότητα της σειριακής συνδιασύνδεσης των καπασιτόρων είναι C. Τα πτώσεις τάσης στα καπασίτορες θεωρούνται να είναι V1, V2, V3…….Vn, αντίστοιχα.

Τώρα, αν Q coulomb είναι ο φορτισμός που μεταφέρεται από την πηγή μέσω αυτών των καπασιτόρων, τότε,

Επειδή ο φορτισμός που συσσωρεύεται σε κάθε καπασίτορα και στην ολόκληρη σειριακή συνδιασύνδεση των καπασιτόρων θα είναι ο ίδιος και θεωρείται ως Q.
Τώρα, η εξίσωση (i) μπορεί να γραφτεί ως,

Παράλληλα Συνδεδεμένα Καπασίτορες

Ένας καπασίτορας σχεδιάζεται για να αποθηκεύει ενέργεια σε μορφή ηλεκτρικού πεδίου, δηλαδή ελεκτροστατική ενέργεια. Όποτε υπάρχει ανάγκη να αυξηθεί η ικανότητα αποθήκευσης ελεκτροστατικής ενέργειας, απαιτείται ένα κατάλληλος καπασίτορας με αυξημένη καπασιτικότητα. Ένας καπασίτορας αποτελείται από δύο μεταλλικές πλάκες που συνδέονται παράλληλα και χωρίζονται από ένα διελκτικό μέσο όπως γυάλινο, μίκα, κεραμικά κλπ. Το διελκτικό παρέχει ένα μη ηλεκτροδοτικό μέσο μεταξύ των πλακών και έχει μοναδική ικανότητα να διατηρεί φορτισμό, και η ικανότητα του καπασίτορα να αποθηκεύει φορτισμό ορίζεται ως η καπασιτικότητα του καπασίτορα. Όταν ένας πηγή τάσης συνδέεται με τις πλάκες του καπασίτορα, ένας θετικός φορτισμός σε μία πλάκη και ένας αρνητικός φορτισμός στην άλλη πλάκη κατατεθεί. Η συνολική ποσότητα φορτισμού (q) που συσσωρεύεται είναι ανάλογη με την πηγή τάσης (V) ώστε,

Όπου, C είναι σταθερά αναλογικότητας, δηλαδή καπασιτικότητα. Η τιμή της εξαρτάται από τις φυσικές διαστάσεις του καπασίτορα.

Όπου ε = διελκτική σταθερά, A = αποτελεσματική επιφάνεια πλάκας και d = χώρος μεταξύ πλακών.

Για να αυξηθεί η τιμή της καπασιτικότητας ενός καπασίτορα, δύο ή περισσότερα καπασίτορες συνδέονται παράλληλα ως δύο παρόμοιες πλάκες που συνδέονται μαζί, τότε η αποτελεσματική επικαλυπτόμενη επιφάνεια προστίθεται με σταθερό χώρο μεταξύ τους και, επομένως, η ισοδύναμη τιμή της καπασιτικότητας γίνεται διπλά (C ∝ A) της ατομικής καπασιτικότητας. Το ταμείο καπασιτόρων χρησιμοποιείται σε διάφορες βιομηχανίες κατασκευής και επεξεργασίας, περιλαμβάνοντας καπασίτορες παράλληλα, ώστε να παρέχεται μια καπασιτικότητα της επιθυμητής τιμής όπως απαιτείται με την ρύθμιση της σύνδεσης των καπασιτόρων που συνδέονται παράλληλα και, επομένως, χρησιμοποιείται αποτελεσματικά ως στατικός αντισταθμιστής για την ισορροπία της αντιδραστικής ισχύος στην αντιστάθμιση του συστήματος ενέργειας. Όταν δύο καπασίτορες συνδέονται παράλληλα, τότε η τάση (V) σε κάθε καπασίτορα είναι η ίδια, δηλαδή (Veq = Va = Vb) και ο ρεύμα (ieq) χωρίζεται σε δύο μέρη ia και ib. Ως γνωστό,
Βάζοντας την τιμή του q από την εξίσωση (1) στην παραπάνω εξίσωση,

Το τελευταίο όρος γίνεται μηδέν (καθώς η καπασιτικότητα του καπασίτορα είναι σταθερά). Συνεπώς,

Εφαρμόζοντας το Κανόνα του Kirchhoff για το ρεύμα στο εισερχόμενο κόμβο της παράλληλης σύνδεσης