Peaaegu kõik elektriahelad sisaldavad mahtuvuslikke elemente. Kondensaatorite ühendamine üksteisega toimub vastavalt skeemidele. Neid on vaja teada nii arvutamisel kui ka paigalduse teostamisel.
Seeriaühendus
Kondensaator ehk tavakeeles "mahtuvus" on osa, milleta ei saa hakkama ükski elektri- ega elektroonikaahel. Isegi tänapäevastes vidinates on see olemas, kuid juba muudetud kujul.
Meenutagem, mis see radiotehniline element on. See on elektrilaengute ja energia akumulaator, kaks juhtivat plaati, mille vahel on dielektrik. Kui plaatidele rakendatakse konstantse voolu allikat, liigub seadmest lühikest aega vool ja see laetakse allika pingele. Selle mahtuvust kasutatakse tehniliste probleemide lahendamiseks.
Sõna ise tekkis ammu enne seadme leiutamist. See termin pärineb ajast, mil inimesed arvasid, et elekter on midagi vedeliku sarnast ja sellega saab anuma täita. Kondensaatorile rakendades on see kahetsusväärne, sest see tähendab, et seade suudab hoida ainult piiratud koguses elektrit. Kuigi see ei vasta tõele, on mõiste jäänud samaks.
Mida suuremad on plaadid ja mida väiksem on nendevaheline kaugus, seda suurem on kondensaatori mahtuvus. Kui selle kaaned on ühendatud mõne juhiga, toimub selle juhtme kaudu kiire tühjenemine.
Koordinaatide telefonijaamades vahetatakse signaale seda funktsiooni kasutades seadmete vahel. Käskude jaoks, nagu "liiniühendus", "abonendi vastus", "tühista", vajalike impulsside pikkust reguleerib ahelasse paigaldatud kondensaatorite mahtuvus.
Võimsuse mõõtühik on 1 Farad. Kuna see on suur väärtus, kasutatakse mikrofaradi, pikofaradi ja nanofaradi (μF, pF, nF).
Praktikas on järjestikku ühendades võimalik rakendatavat pinget tõsta. Sel juhul saavad kokkupandud süsteemi kaks välimist katet rakendatud pinge ja sees olevad katted laetakse laengu jaotuse abil. Selliseid tehnikaid kasutatakse siis, kui vajalikke elemente pole käepärast, kuid on osi, millel on muud pinged.
250 V toiteallika saab ühendada vooluringiga, millel on 2 järjestikku ühendatud kondensaatorit, mille nimipinge on 125 V.
Kui alalisvoolu puhul on kondensaator oma dielektrilise vahe tõttu takistuseks, siis vahelduvvooluga on see teisiti. Erinevate sagedusvoolude (nt mähised ja takistid) korral on kondensaatori takistus erinev. Kõrgsageduslikud voolud läbivad see hästi, kuid nende madala sagedusega kolleegide jaoks loob see barjääri.
Raadioamatööridel on viis - läbi 220-500 pF mahtuvuse raadiovastuvõtjaga ühendage antenni asemel 220 V valgusvõrk. See filtreerib välja 50 Hz voolud ja võimaldab kõrgsagedusvooludel läbida. Seda kondensaatori takistust on lihtne arvutada mahtuvusliku takistuse valemi abil: RC = 1/6 * f * C.
Kus:
- Rc on mahtuvuslik takistus oomides;
- f - voolu sagedus, Hz;
- C - kondensaatori mahtuvus, F;
- 6 – ümardatuna täisarvuni 2π.
Kuid sarnase lülitusskeemi abil ei saa muuta mitte ainult vooluahelale rakendatavat pinget. Nii saavutatakse mahtuvuse muutused jadaühendustes. Et seda oleks lihtne meeles pidada, leidsid nad vihje, et sellise vooluahela valimisel saadud mahtuvuse koguväärtus on alati väiksem kui ahelasse kaasatud kahest väiksem.
Kui ühendate sel viisil 2 sama mahtuvuse osa, on nende koguväärtus poole väiksem kui mõlemal. Kondensaatorite jadaühenduste arvutamist saab teha järgmise valemi abil:
Cpc = C1*C2/C1+C2,
Olgu C1 = 110 pF ja C2 = 220 pF, siis SoC = 110 × 220/110 + 220 = 73 pF.
Ärge unustage paigaldamise lihtsust ja mugavust, samuti kokkupandud seadme või seadmete kvaliteetse töö tagamist. Jadaühendustes peab kondensaatoritel olema 1 tegija. Ja kui kogu ahela osad on samast partiist valmistatud, ei teki loodud vooluringi töös probleeme.
Paralleelühendus
Konstantse võimsusega elektrilaenguakud eristavad:
- keraamika;
- paber;
- vilgukivi;
- paber; vilgukivi; paber-metall;
- elektrolüütkondensaatorid.
Need on jagatud 2 rühma: madalpinge ja kõrgepinge. Neid kasutatakse alaldi filtrites, ahelate madalsageduslike sektsioonide vaheliseks suhtluseks, erinevate seadmete toiteallikates jne.
Samuti on olemas muutujad kondensaatorid. Nad leidsid oma eesmärgi TV- ja raadiovastuvõtjate häälestatavates võnkeahelates. Mahtuvust reguleeritakse plaatide asendi muutmisega üksteise suhtes.
Mõelge kondensaatorite ühendamisele, kui nende juhtmed on paarikaupa ühendatud. Selline ühendus sobib 2 või enama sama pinge jaoks mõeldud elemendi jaoks. Nimipinget, mis on näidatud detaili korpusel, ei tohi ületada.Vastasel juhul tekib dielektriline rike ja element ebaõnnestub. Kuid vooluringis, kus pinge on nimipingest väiksem, saab kondensaatori ühendada.
Kondensaatorite paralleelse ühendamisega saab kogumahtuvust suurendada. Mõnes seadmes on vaja tagada suur elektrilaengu kogunemine. Olemasolevatest reitingutest ei piisa, tuleb paralleelida ja kasutada olemasolevat. Saadud ühendi koguväärtuse määramine on lihtne. Selleks tuleb lihtsalt kõigi kasutatud elementide väärtused kokku liita.
Kondensaatorite mahtuvuse arvutamiseks on järgmine valem:
Sob = C1+C2, kus C1 ja C2 on vastavate elementide mahtuvus.
Kui C1 = 20 pF ja C2 = 30 pF, siis Cobsc = 50 pF. Paralleelselt võib olla n arv elemente.
Praktikas kasutatakse sellist ühendust elektrisüsteemides ja alajaamades kasutatavates spetsiaalsetes seadmetes. Need on paigaldatud, teades, kuidas ühendada kondensaatoreid, et suurendada mahtuvust, tervetesse akude plokkidesse.
Reaktiivvõimsuse tasakaalu säilitamiseks nii toiteallika- kui ka tarbijapaigaldistes on vaja kasutada reaktiivvõimsuse kompenseerimisseadmeid (RCCD). Kadude vähendamiseks ja pinge reguleerimiseks võrkudes on seadme arvutamisel vaja teada paigaldises kasutatavate kondensaatorite reaktiivtakistuste väärtusi.
Juhtub, et on vaja valemiga arvutada kondensaatorite pinge. Sel juhul eeldame, et C=q/U, st laengu ja pinge suhe. Ja kui laengu väärtus on q ja võimsus on C, saame väärtusi asendades otsitava arvu. Sellel on vorm:
U=q/C.
Segaühendus.
Kui arvutate vooluringi, mis on ülalkirjeldatud kombinatsioonide kombinatsioon, toimige järgmiselt.Esmalt otsige keerulisest vooluringist kondensaatorid, mis on omavahel ühendatud kas paralleelselt või järjestikku. Asendades need samaväärse elemendiga, saame lihtsama vooluringi. Seejärel teostame uues vooluringis samu manipuleerimisi vooluringi sektsioonidega. Lihtsustage, kuni järele jääb ainult paralleel- või jadaühendus. Sellest artiklist oleme juba õppinud, kuidas neid arvutada.
Paralleeljadaühendus on kasutatav mahtuvuse, aku suurendamiseks või selle tagamiseks, et rakendatav pinge ei ületaks kondensaatori tööpinget.
Seotud artiklid:
