Condensatori in serie e in parallelo

Condensatori in Serie

Connettiamo n condensatori in serie. Viene applicata una tensione di V volt a questa combinazione in serie di condensatori.

Consideriamo la capacità dei condensatori C1, C2, C3…….Cn rispettivamente, e la capacità equivalente della combinazione in serie dei condensatori è C. I cambiamenti di tensione attraverso i condensatori sono considerati come V1, V2, V3…….Vn, rispettivamente.

Ora, se Q coulomb è la carica trasferita dalla sorgente attraverso questi condensatori, allora,

Poiché la carica accumulata in ogni condensatore e in tutta la combinazione in serie di condensatori sarà la stessa e viene considerata come Q.
Ora, l'equazione (i) può essere scritta come,

Condensatori in Parallelo

Un condensatore è progettato per immagazzinare energia sotto forma del suo campo elettrico, cioè energia elettrostatica. Quando c'è necessità di aumentare la capacità di immagazzinamento di energia elettrostatica, è necessario un condensatore adatto con una capacità aumentata. Un condensatore è costituito da due piastre metalliche collegate in parallelo e separate da un mezzo dielettrico come vetro, mica, ceramica, ecc. Il dielettrico fornisce un mezzo non conduttivo tra le piastre e ha la capacità unica di mantenere la carica, e la capacità del condensatore di immagazzinare carica è definita come la capacità del condensatore. Quando una sorgente di tensione è collegata alle piastre del condensatore, una carica positiva su una piastra e una carica negativa sull'altra piastra si depositano. La quantità totale di carica (q) accumulata è direttamente proporzionale alla sorgente di tensione (V) tale che,

Dove, C è la costante di proporzionalità, cioè la capacità. Il suo valore dipende dalle dimensioni fisiche del condensatore.

Dove ε = costante dielettrica, A = area effettiva delle piastre e d = spazio tra le piastre.

Per aumentare il valore di capacità di un condensatore, due o più condensatori sono collegati in parallelo come due piastre simili unite insieme, quindi la loro area sovrapposta effettiva viene sommata con uno spazio costante tra di loro e quindi il loro valore equivalente di capacità diventa doppio (C ∝ A) della capacità individuale. Il banco di condensatori è utilizzato in varie industrie di manifattura e processi che incorporano condensatori in parallelo, così da fornire una capacità del valore desiderato come richiesto regolando la connessione dei condensatori collegati in parallelo e quindi viene utilizzato efficientemente come compensatore statico per l'equilibrio di potenza reattiva nella compensazione del sistema di potenza. Quando due condensatori sono collegati in parallelo, la tensione (V) attraverso ciascun condensatore è la stessa, cioè (Veq = Va = Vb) e la corrente (ieq) è divisa in due parti ia e ib. Come è noto che
Inserendo il valore di q dall'equazione (1) nell'equazione sopra,

Il termine successivo diventa zero (poiché la capacità del condensatore è costante). Quindi,

Applicando la legge di Kirchhoff della corrente al nodo di ingresso della connessione in parallelo


Infine otteniamo,

Quindi, ogni volta che n condensatori sono collegati in parallelo, la capacità equivalente dell'intera connessione è data dalla seguente equazione, che assomiglia alla resistenza equivalente dei resistori quando sono collegati in serie.

Metodo per Trovare l'Espressione della Capacità Equivalente dei Condensatori in Parallelo

Colleghiamo n condensatori in parallelo, attraverso una sorgente di tensione di V volt.

Consideriamo la capacità dei condensatori C1, C