Næsten alle elektriske kredsløb indeholder kapacitive elementer. Kondensatorerne er forbundet sammen i et kredsløb. Det er vigtigt at kende dem både i beregningen og i installationen.
Serieforbindelse
Kondensatoren, eller i daglig tale "kapacitansen", er en nødvendig del af ethvert elektronisk eller elektrisk kredsløb. Selv i moderne gadgets er den til stede, om end i en modificeret form.
Lad os huske på, hvad dette radioelement er. Det er et lager af elektriske ladninger og energi, 2 ledende plader, mellem hvilke der er et dielektrikum. Når en jævnstrømskilde påføres pladerne, vil der løbe en strøm gennem enheden i kort tid, og den vil blive opladet til kildespændingen. Dens kapacitet bruges til at løse tekniske problemer.
Selve ordet stammer fra længe før apparatet blev opfundet. Udtrykket opstod, da man troede, at elektricitet var en slags væske, og at den kunne fyldes i en beholder. Når det anvendes på en kondensator, er det uheldigt, fordi indebærer, at apparatet kun kan indeholde en begrænset mængde elektricitet. Selv om dette ikke er tilfældet, er udtrykket ikke blevet ændret.
Jo større pladerne er, og jo mindre afstanden mellem dem er, jo større er kondensatorens kapacitet. Hvis dens dæksler er forbundet med en leder, vil der opstå en hurtig udladning gennem denne leder.
I koordinerede telefoncentraler udveksles signaler mellem enheder ved hjælp af denne funktion. Længden af de impulser, der kræves for kommandoer som f.eks: "linieforbindelse", "abonnentsvar", "annullering", reguleres af kapacitansværdien af de kondensatorer, der er installeret i kredsløbet.
Enheden for kapacitans er 1 farad. Da dette er en stor værdi, anvendes mikrofarads, picofarads og nanofarads (µF, pF, nF).
I praksis er det muligt at øge den anvendte spænding ved at forbinde dem i serie. I dette tilfælde modtager de to ydre dæksler i det samlede system den påførte spænding, og de indvendige dæksler oplades ved hjælp af ladningsfordeling. Denne metode anvendes, når de nødvendige elementer ikke er tilgængelige, men dele med andre spændingsværdier er tilgængelige.
Et kredsløb med 2 kondensatorer i serie forbundet til 125 V kan tilsluttes til en 250 V forsyning.
Mens kondensatoren er en hindring for jævnstrøm på grund af dens dielektriske mellemrum, er det anderledes med vekselstrøm. For forskellige frekvensstrømme, ligesom spoler og modstande, vil kondensatorens modstand variere. Højfrekvente strømme passerer godt igennem, men for deres lavfrekvente modstykker skaber det en barriere.
Radioamatører har en måde at gøre dette på - de forbinder en 220 V-lampe til radioen i stedet for antennen via en 220-500pF kondensator. Den filtrerer 50 Hz-strømmen fra og lader højfrekvensstrømmene passere igennem. Denne kondensatormodstand kan nemt beregnes ved hjælp af formlen for kapacitiv modstand: RC =1/6*f*C.
Hvor:
- Rc er kapacitansen i ohm;
- f - strømfrekvens, Hz;
- C - kapacitans af kondensatoren, Ф;
- 6 afrundes til et helt tal på 2π.
Men det er ikke kun den anvendte spænding i et kredsløb, der kan ændres ved hjælp af et lignende kredsløb. Det er sådan, man opnår kapacitetsændringer i serieforbindelser. For at gøre det let at huske det, fandt de på et hint om, at den samlede kapacitansværdi, der opnås ved at vælge et sådant kredsløb, altid er mindre end den mindste af de to, der indgår i kæden.
Hvis du forbinder to dele med samme kapacitet på denne måde, vil deres samlede værdi være halvdelen af værdien af hver af dem. Beregningen af kondensatorens serieforbindelser kan foretages ved hjælp af nedenstående formel:
Cpc = C1*C2/C1+C2,
Hvis C1=110 pF og C2=220 pF, så er Cobsc = 110×220/110+220 = 73 pF.
Man må ikke glemme enkelhed og nem installation samt sikring af den monterede anordnings eller udstyrets kvalitetsdrift. I serieforbindelser skal kondensatorerne have 1 maker. Og hvis delene i hele kæden er fra samme produktionsserie, vil der ikke være problemer med driften af det oprettede kredsløb.
Parallelforbindelse
Der skelnes mellem elektriske ladningsakkumulatorer med en konstant kapacitet:
- keramik;
- papir;
- glimmer;
- papir; glimmer; papir-metal;
- elektrolytiske kondensatorer.
De er opdelt i 2 grupper: lavspænding og højspænding. De anvendes i ensretterfiltre, til kommunikation mellem lavfrekvensafsnit i kredsløb, i strømforsyninger til forskellige apparater osv.
Der findes også kondensatorer med variabel kapacitet. De anvendes i afstemmelige svingningskredsløb i tv- og radiomodtagere. Kapacitansen reguleres ved at ændre pladernes position i forhold til hinanden.
Overvej forbindelsen mellem kondensatorer, når deres ledninger er forbundet parvis. En sådan forbindelse er velegnet til 2 eller flere elementer, der er beregnet til samme spænding. Den nominelle spænding, der er angivet på komponentens hus, må ikke overskrides. Ellers vil der opstå dielektrisk nedbrydning, og elementet vil gå i stykker. En kondensator kan dog være tilsluttet i et kredsløb, hvor spændingen er lavere end den nominelle spænding.
Ved at parallelforbinde kondensatorer kan den samlede kapacitet øges. I nogle anvendelser er det nødvendigt med en stor mængde opbygning af elektrisk ladning. De eksisterende ratings er utilstrækkelige, du er nødt til at bruge det, du har på hånden, parallelt med det, du har på hånden. Det er nemt at bestemme den samlede værdi af den resulterende forbindelse. Det gøres ved at lægge værdierne for alle de anvendte elementer sammen.
For at beregne kondensatorernes kapacitanser er formlen som følger:
Cpc = C1+C2, hvor C1 og C2 er kapacitansen for de respektive elementer.
Hvis C1=20 pF og C2=30 pF, er Cobsc = 50 pF. Der kan være n antal elementer parallelt.
I praksis anvendes denne forbindelse i særlige enheder, der anvendes i kraftsystemer og understationer. De samles til komplette batteriblokke, idet man ved, hvordan man forbinder kondensatorer for at øge deres kapacitet.
For at opretholde balancen i reaktiv effekt i både elforsynings- og forbrugeranlæg er der behov for at inddrage reaktive effektkompensationsenheder (RCCU'er) i driften. For at reducere tab og regulere netspændinger er det nødvendigt at kende værdierne af de reaktive modstande for de kondensatorer, der anvendes i anlægget, når anordningen beregnes.
Det kan være nødvendigt at beregne kondensatorernes spænding i henhold til en formel. I dette tilfælde vil vi antage, at C=q/U, dvs. forholdet mellem ladning og spænding. Og hvis værdien af ladningen er q og kapacitansen er C, kan vi få det tal, vi leder efter, ved at erstatte værdierne med hinanden. Den har formen:
U=q/C.
Blandet forbindelse
For at beregne et kredsløb, der er en kombination af ovennævnte kombinationer, gør vi følgende. Se først efter kondensatorer i et sammensat kredsløb, som er forbundet med hinanden enten parallelt eller i serie. Ved at erstatte dem med et tilsvarende element får vi et enklere kredsløb. I det nye kredsløb udfører vi derefter de samme manipulationer med kredsløbsafsnittene. Forenkl, indtil der kun er en parallel- eller serieforbindelse tilbage. Vi har allerede lært, hvordan man beregner dem i denne artikel.
Parallel-seriel forbindelse er anvendelig for at øge kapaciteten, batteriet eller for at sikre, at den anvendte spænding ikke overstiger kondensatorens arbejdsspænding.
Relaterede artikler:
