Kondenzatori serijski i paralelno

Kondenzatori u seriji

Povežimo n broj kondenzatora u seriji. Na ovu serijsku kombinaciju kondenzatora primenjuje se napona V volt.

Pretpostavimo da je kapacitet kondenzatora C1, C2, C3…….Cn redom, a ekvivalentni kapacitet serijske kombinacije kondenzatora je C. Pad napona na kondenzatorima su V1, V2, V3…….Vn, redom.

Ako je Q kulum naboj prenet sa izvora kroz ove kondenzatore, tada,

Naboj akumuliran u svakom kondenzatoru i u cijeloj serijskoj kombinaciji kondenzatora bit će isti i smatraće se da je to Q.
Sada, jednačina (i) može se zapisati kao,

Kondenzatori paralelno

Kondenzator je dizajniran da čuva energiju u obliku njegovog električnog polja, tj. elektrostatične energije. Kada postoji potreba za povećanjem kapaciteta za čuvanje elektrostatične energije, potreban je odgovarajući kondenzator s povećanim kapacitetom. Kondenzator se sastoji od dve metalne ploče spojene paralelno i odvojene dielektričnim medijumom poput stakla, miki, keramike itd. Dielektrik pruža nekonduktivni medijum između ploča i ima unikalnu sposobnost držanja naboja, a sposobnost kondenzatora da čuva nabor se definiše kao kapacitet kondenzatora. Kada se izvor napona spoji na ploče kondenzatora, pozitivan nabor na jednoj ploči i negativan nabor na drugoj ploči se depone. Ukupna količina nabora (q) akumulirana je direktno proporcionalna izvoru napona (V) tako da,

Gde je C konstanta proporcionalnosti, tj. kapacitet. Njegova vrednost zavisi od fizičkih dimenzija kondenzatora.

Gde ε = dielektrična konstanta, A = efektivna površina ploče i d = razmak između ploča.

Da bi se povećao kapacitet kondenzatora, dva ili više kondenzatora spajaju paralelno kao dve slične ploče spojene zajedno, tada se njihova efektivna preklapajuća površina dodaje sa konstantnim razmakom između njih, te se njihov ekvivalentni kapacitet povećava (C ∝ A) dvostruko u odnosu na individualni kapacitet. Banke kondenzatora koriste se u različitim industrijskim i procesnim industrijama koje uključuju kondenzatore paralelno, kako bi se pružio kapacitet željenog vrednosti kako je potrebno reguliranjem veza kondenzatora spojenih paralelno, te se efikasno koriste kao statički kompenzator za ravnotežu reaktivne snage u kompenzaciji sistema snabdijevanja strujom. Kada su dva kondenzatora spojena paralelno, napon (V) na svakom kondenzatoru je isti, tj. (Veq = Va = Vb) i struja (ieq) se deli na dva dela ia i ib. Kako je poznato da je
Stavljajući vrednost q iz jednačine (1) u gornju jednačinu,

Kasniji deo postaje nula (jer je kapacitet kondenzatora konstantan). Stoga,
Primenjujući Kirchoffov zakon struje na ulazni čvor paralelnog spoja


Na kraju dobijamo,

Stoga, kada su n kondenzatora spojena paralelno, ekvivalentni kapacitet celokupnog spoja dat je sledećom jednačinom koja podseća na ekvivalentni otpor otpornika kada su spojeni serijalno.

Metod za pronalaženje izraza ekvivalentnog kapaciteta paralelnog kondenzatora

Povežimo n broj kondenzatora paralelno, na izvor napona od V volt.