Содержание
проверенный способ соединения, формула, типы подключений
Если нужно срочно отремонтировать технику, а нужного конденсатора нет, то можно увеличить емкость конденсатора, как известно из школьной программы, соединив несколько приборов в одну цепь.
- Электрическая емкость
- Параллельное соединение
- Последовательное включение конденсаторов
- Смешанный способ
- Сравнение различных вариантов
Такая проблема может также возникнуть, если, например, нужного номинала нет в продаже, то есть для нестандартных подключений, например, в радиотехнических опытах.
Электрическая емкость
При соединении приборов для конденсации заряда, как правило, техника интересует электрическая емкость, которая получится в итоге.
Электроемкость показывает способность двухполюсника накапливать в себе заряд и измеряется в фарадах. Может показаться, что чем выше это значение, тем лучше, но на практике не существует возможности создать все возможные на свете емкости, более того, часто это и не нужно, так как во всех приборах, использующихся повседневно, применяются стандартные приборы для конденсации.
Можно соединить несколько приборов для конденсации в цепь, создав одну конденсирующую емкость, при этом значение характерной величины будет зависеть от типа подключения, и для его расчета есть давно известные формулы.
Параллельное соединение
Существует два типа подключения приборов в цепь: последовательное и параллельное. Каждый из них обладает своими свойствами, но, как правило, используется параллельное соединение конденсаторов.
Параллельное соединение обладает такими свойствами:
- Емкость составного двухполюсника увеличивается по сравнению с каждым отдельным прибором.
- Напряжение в сети не изменяется.
Соединить конденсаторы для увеличения емкости, как показывают свойства, лучше этим способом. Для этого нужно соединить выводы с каждого двухполюсника по группам: у каждого из них два вывода. Нужно создать две группы: в одну соединить все конденсаторы с одного вывода, а во вторую с оставшегося.
При таком соединении приборы для конденсации образуют одну емкость, поэтому верна такая формула: С=С1+С2+…СN, где N — количество конденсаторов в цепи.
Например, если имеются номинальные значения 50мкф, 100мкф и 150мкф, то при последовательном подключении общее значение в цепи будет 300мкф.
В жизни это подключение используют довольно часто, например, если при расчетах оказалось, что требуется такой двухполюсник, которого в продаже точно не найти. С помощью этого способа можно варьировать емкость конденсатора так, как это потребуется, при этом не изменяя напряжение в сети.
Последовательное включение конденсаторов
Свойства последовательного включения конденсаторов:
- Емкость последовательно соединенных приборов для конденсации заряда в отличие от емкости параллельно соединенных конденсаторов уменьшается.
- Напряжение на приборах растет.
Для такого подключения нужно просто соединять выводы двухполюсников один с другим, образуя цепочку: вывод первого будет соединен с выводом второго, оставшийся вывод второго с выводом третьего и так далее.
Формула подключения: 1/(1/С1+1/С2+…+1/СN), где N — это количество приборов в соединении.
Например, есть три конденсатора по 100мкф. 1/100+1/100+1/100=0,03мкф. 1/0,03=33мкф.
Заряды распределятся с чередующимся знаком, а емкостное значение будет ограничено только им же для самого слабого звена в цепи. Как только он получит свой заряд, передача тока в цепи прекратится.
Для чего тогда нужен подобный способ подключения? Такая цепь более устойчива и может выдержать большее напряжение при подключении в схему при меньшем емкостном номинале конденсатора. Однако в продаже имеются приборы, которые и без того обладают нужными свойствами, поэтому-то такое подключение в жизни практически не используется, а если используется, то для специфических задач.
Смешанный способ
Сочетает в себе параллельное и последовательное подключения.
При этом для участков с последовательным соединением характерны свойства последовательного соединения, а для участков с параллельным — свойства параллельного.
Оно используется, когда ни электроемкость, ни номинальное напряжение приборов, имеющихся в продаже, не подходят для задачи. Обычно такая проблема возникает в радиотехнике.
Чтобы определить общее значение электроемкости, нужно будет сначала определить это же значение для параллельно соединенных двухполюсников, а потом для их последовательного соединения.
Сравнение различных вариантов
| Емкость | Напряжение | |
| Параллельное | Увеличивается | Не изменяется |
| Последовательное | Уменьшается | Увеличивается |
| Смешанное | Изменяется | Увеличивается |
Для выбора соединения можно воспользоваться такой таблицей.
Слева тип соединения приборов, сверху свойства прибора для конденсации заряда.
Если требуется увеличить емкость, то нужно использовать параллельное соединение, а если увеличить напряжение — то последовательное. Если же требуется и то, и то, то нужно будет рассчитывать смешанное подключение конденсаторов в цепь.
Последовательное и параллельное соединение.
Оцените материал
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
(17 голосов)
Иногда нужно увеличить ёмкость или сопротивление, а подходящих деталей на нужное сопротивление нет, или размеры конструкции не позволяют вставить один большой конденсатор на 3000 мкф.
В этом случае можно набрать необходимые ёмкость или сопротивление из нескольких деталей, а вместо конденсатора на 3000 микрофарад вставить 3 штуки по 1000 микрофарад.
Для увеличения ёмкости конденсаторы соединяются параллельно.
Для увеличения сопротивления резисторы соединяются последовательно.
Вода через трубу с двумя валенками течёт хуже, чем через трубу с одним валенком.
Последовательное соединение — когда детали стоят друг за дружкой, «в очереди», будто за колбасой, потому оно так и называется.
Не путайте эти соединения, для увеличения ёмкости конденсаторы соединяются параллельно, а резисторы для увеличения сопротивления последовательно !
Со сложением ёмкостей и сопротивлений всё легко.
С параллельным соединением резисторов и последовательным соединением конденсаторов слегка посложнее, но к нашему счастью конденсаторы довольно редко соединяют последовательно, а резисторы параллельно.
Последовательное соединение конденсаторов может понадобиться например в сборке гаусс-гана (электромагнитной стрелялки), когда под рукой конденсаторы только на 400 вольт, а нам нужен 800-вольтовый конденсатор, а их редко где найдёшь и они дорогие.
Параллельное соединение резисторов считается вот по какой формуле:
Через три трубы, в которых в каждой по валенку, вода лучше потечёт, чем через одну трубу с одним валенком. Или если в бочке проковырять три дырки, то вода быстрее выльется, чем если бы мы проковыряли одну дырку.
Последовательное соединение конденсаторов считается по той же формуле.
Если два одинаковых конденсатора по 680uF с максимальным напряжением 400В поставить последовательно, то получится конденсатор на 340 uF с напряжением 800 вольт.
Ёмкость уменьшается, зато вырастает максимальное допустимое напряжение, а запасаемая в обеих конденсаторах энергия остаётся та же самая.
Последнее от Антон
- Обзор нового варианта печатных плат SDR malamute
- Печатные платы V3 для SDR «Malamute»
- Raspberry Pi – компьютер с ARM архитектурой
- Отладочные платы Arduino Uno
- Трансивер «Маламут» NEW
Другие материалы в этой категории:
« Делаем двухстороннюю плату
Как оно работает!? »
Добавить комментарий
Наверх
Как увеличить емкость?
Подсказка: Способность системы накапливать электрический заряд известна как емкость.
Емкость конденсатора с плоскими пластинами зависит от величины площади пластин, расстояния между пластинами и среды между пластинами. Следовательно, чтобы увеличить емкость, можно изменить одно или несколько из этих условий.
Полный ответ:
Устройство, образованное двумя изолированными друг от друга проводниками, называется конденсатором. Емкость — это, по сути, способность системы накапливать заряд, и технически она определяется как отношение заряда на проводнике к с к разности потенциалов между проводниками, которая математически выражается как 9{-2}$
$A$ = площадь двух параллельных пластин
$d$ = расстояние между параллельными пластинами
Обычно в пространстве между пластинами нет ничего, кроме вакуума, поэтому мы берем диэлектрическую проницаемость свободного пространства в уравнении емкости. Но, как мы знаем, этот вакуум неполяризуемый и, следовательно, переносит относительно меньше заряда. Следовательно, заменим все пространство между пластинами конденсатора поляризуемым диэлектрическим материалом, диэлектрическая проницаемость которого выражается как $\varepsilon$ .
Следовательно, теперь емкость с диэлектрическим материалом выражается как
$C’=\dfrac{\varepsilon A}{d}$
Теперь отношение диэлектрической проницаемости диэлектрического материала к диэлектрической проницаемости вакуума определяется как диэлектрическая проницаемость среды, которая математически выражается как
$\ dfrac{\varepsilon }{{{\varepsilon }_{0}}}=K$
$\Rightarrow\varepsilon =K{{\varepsilon }_{0}}$
Мы можем подставить это значение в уравнение емкости as,
$C’=\dfrac{K{{\varepsilon}_{0}}A}{d}$
$\следовательно C’=KC$
Следовательно, емкость с диэлектрическим материалом составляет $K$ раз емкость со свободным пространством между пластинами. Экспериментально доказано, что значение $K$ всегда больше $1$. Следовательно, емкость с диэлектрическим материалом всегда будет больше, чем емкость со свободным пространством между пластинами.
Следовательно, мы можем увеличить емкость, вставив диэлектрический материал между пластинами.
Примечание: Из формулы емкости видно, что емкость также пропорциональна площади пластин и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами.
Следовательно, емкость также можно увеличить, либо увеличив площадь пластин, либо уменьшив расстояние между пластинами. Но из уравнения можно понять, что даже для увеличения емкости на $1\mu F$ площадь пластин нужно увеличить на несколько сотен метров или расстояние между пластинами уменьшить до нескольких микрометров. Оба условия практически невозможны. Следовательно, мы увеличиваем емкость только с использованием диэлектрического материала.
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Факторы, влияющие на емкость
Конденсатор представляет собой электрическое устройство, предназначенное для хранения электрического заряда, обычно состоящее из двух параллельных проводящих пластин, разделенных изолирующим слоем, называемым диэлектриком.
Щелкайте по стрелкам, чтобы выбрать различные комбинации диэлектриков, площадей пластин и расстояний. На емкость конденсатора влияет площадь пластин, расстояние между пластинами и способность диэлектрика выдерживать электростатические силы. В этом руководстве показано, как изменение этих параметров влияет на емкость конденсатора. Пластины большего размера обеспечивают большую емкость для накопления электрического заряда. Следовательно, с увеличением площади пластин увеличивается емкость. Емкость прямо пропорциональна электростатическому силовому полю между пластинами. Это поле сильнее, когда пластины расположены ближе друг к другу. Следовательно, при уменьшении расстояния между пластинами емкость увеличивается. Диэлектрические материалы оцениваются на основе их способности выдерживать электростатические силы с точки зрения числа, называемого диэлектрической проницаемостью. Чем выше диэлектрическая проницаемость, тем больше способность диэлектрика выдерживать электростатические силы. от Метки: Комментарии | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
gif»>
Добавить комментарий