Condensadores en serie e paralelo

Condensadores en Serie

Conectemos n número de condensadores en serie. Se aplica un voltaje V a través desta combinación en serie de condensadores.

Consideremos a capacidade dos condensadores como C1, C2, C3…….Cn respectivamente, e a capacidade equivalente da combinación en serie dos condensadores é C. As caídas de tensión a través dos condensadores son consideradas como V1, V2, V3…….Vn, respectivamente.

Agora, se Q coulombs for a carga transferida desde a fonte a través destes condensadores, entón,

Xa que a carga acumulada en cada condensador e na combinación en serie completa será a mesma e será considerada como Q.
Agora, a ecuación (i) pode escribirse como,

Condensadores en Paralelo

Un condensador está deseñado para almacenar enerxía na forma do seu campo eléctrico, isto é, enerxía electrostática. Cando hai necesidade de aumentar a capacidade de almacenamento de enerxía electrostática, é necesario un condensador adecuado con maior capacitancia. Un condensador está formado por dúas placas metálicas conectadas en paralelo e separadas por un medio dieléctrico como vidro, mica, cerámica, etc. O dieléctrico proporciona un medio non conductor entre as placas e ten a capacidade única de retener a carga, e a capacidade do condensador para almacenar carga defínese como a capacitancia do condensador. Cando unha fonte de tensión está conectada a través das placas do condensador, unha carga positiva nunha placa e unha carga negativa na outra placa son depositadas. A cantidade total de carga (q) acumulada é directamente proporcional á fonte de tensión (V) de tal xeito que,

Onde, C é a constante de proporcionalidade, isto é, a capacitancia. O seu valor depende das dimensións físicas do condensador.

Onde ε = constante dieléctrica, A = área efectiva da placa e d = espazo entre as placas.

Para aumentar o valor de capacitancia dun condensador, dúas ou máis condensadores están conectados en paralelo como dúas placas similares unidas xuntas, entón a súa área superpuesta efectiva é engadida co espazo constante entre eles e, polo tanto, o seu valor de capacitancia equivalente duplica (C ∝ A) da capacitancia individual. O banco de condensadores é utilizado en varias industrias de fabricación e procesamiento que incorporan condensadores en paralelo, para proporcionar unha capacitancia do valor desexado como se require regulando a conexión de condensadores conectados en paralelo e así utilizándoo eficientemente como compensador estático para o balance de potencia reactiva na compensación do sistema de potencia. Cando dous condensadores están conectados en paralelo, a tensión (V) a través de cada condensador é a mesma, isto é, (Veq = Va = Vb) e a corrente (ieq) está dividida en dúas partes ia e ib. Como se sabe que
Ponendo o valor de q da ecuación (1) na ecuación anterior,

O termo posterior converte-se en cero ( xa que a capacitancia do condensador é constante). Polo tanto,

Aplicando a Lei de Corrente de Kirchhoff no nodo de entrada da conexión en paralelo


Finalmente obtemos,

Por tanto, cando n condensadores están conectados en paralelo, a capacitancia equivalente da conexión completa dáse pola seguinte ecuación que se asímila á resistencia equivalente de resistencias cando están conectadas en serie.

Método para Encontrar a Expresión de la Capacitancia Equivalente de Condensadores en Paralelo

Conectemos n número de condensadores en paralelo, a través dunha fonte de tensión de V volts.

Consideremos a capacitancia dos condensadores como C1, C