Presque tous les circuits électriques comportent des éléments capacitifs. Les condensateurs sont connectés ensemble dans un circuit. Il est essentiel de les connaître, tant pour le calcul que pour l'installation.
Connexion en série
Le condensateur, ou dans le langage courant la "capacité", est une partie nécessaire de tout circuit électronique ou électrique. Même dans les gadgets modernes, elle est présente, bien que sous une forme modifiée.
Rappelons ce qu'est cet élément radio. C'est une réserve de charges électriques et d'énergie, 2 plaques conductrices, entre lesquelles se trouve un diélectrique. Lorsqu'une source de courant continu est appliquée aux plaques, un courant circule dans l'appareil pendant un court instant et il est chargé à la tension de la source. Sa capacité est utilisée pour résoudre des problèmes techniques.
Le mot lui-même est né bien avant l'invention de l'appareil. Le terme est né lorsque les gens pensaient que l'électricité était une sorte de liquide et qu'on pouvait la remplir dans un récipient. Appliqué à un condensateur, il est malheureux car implique que l'appareil ne peut contenir qu'une quantité limitée d'électricité. Bien que ce ne soit pas le cas, le terme est resté inchangé.
Plus les plaques sont grandes et plus la distance entre elles est faible, plus la capacité du condensateur est élevée. Si ses couvercles sont connectés à un conducteur, une décharge rapide se produira dans ce conducteur.
Dans les centraux téléphoniques coordonnés, les signaux sont échangés entre les appareils au moyen de cette fonction. La longueur des impulsions requises pour les commandes telles que : "connexion de la ligne", "réponse de l'abonné", "annulation", est régulée par la valeur de la capacité des condensateurs installés dans le circuit.
L'unité de capacité est 1 Farad. Comme il s'agit d'une grande valeur, on utilise des microfarads, picofarads et nanofarads (µF, pF, nF).
En pratique, en connectant en série, il est possible d'augmenter la tension appliquée. Dans ce cas, les 2 couvertures extérieures du système assemblé reçoivent la tension appliquée et les couvertures intérieures sont chargées par le biais de la distribution de la charge. Cette méthode est utilisée lorsque les éléments nécessaires ne sont pas disponibles, mais que des pièces d'une autre tension nominale le sont.
Une alimentation de 250V peut être connectée à un circuit avec 2 condensateurs en série connectés pour 125V.
Alors que pour le courant continu, le condensateur est un obstacle en raison de sa fente diélectrique, il en va autrement avec le courant alternatif. Pour des courants de fréquence différente, comme les bobines et les résistances, la résistance du condensateur varie. Les courants de haute fréquence passent bien, mais pour leurs homologues de basse fréquence, cela crée une barrière.
Les radioamateurs ont un moyen de le faire - ils connectent une lampe de 220V à la radio au lieu de l'antenne par l'intermédiaire d'une capacité de 220-500pF. Il filtrera le courant de 50 Hz et laissera passer les courants de haute fréquence. Cette résistance du condensateur est facilement calculée à l'aide de la formule de la résistance capacitive : RC =1/6*f*C.
Où :
- Rc est la capacité, en ohms ;
- f - fréquence du courant, Hz ;
- C - capacité du condensateur, Ф ;
- 6 est arrondi à un nombre entier de 2π.
Mais ce n'est pas seulement la tension appliquée d'un circuit qui peut être modifiée en utilisant un circuit similaire. C'est ainsi que l'on obtient des changements de capacité dans les connexions en série. Pour faciliter la mémorisation, ils ont imaginé une astuce selon laquelle la valeur de la capacité totale obtenue en choisissant un tel circuit est toujours plus petite que la plus petite des deux incluses dans la chaîne.
Si vous connectez 2 pièces de même capacité de cette manière, leur valeur totale sera la moitié de la valeur de chacune d'elles. Le calcul des connexions en série des condensateurs peut être effectué à l'aide de la formule ci-dessous :
Cpc = C1*C2/C1+C2,
Si C1=110 pF, et C2=220 pF, alors Cobsc = 110×220/110+220 = 73 pF.
Il ne faut pas oublier la simplicité et la facilité d'installation, ainsi que la garantie de la qualité de fonctionnement du dispositif ou de l'équipement assemblé. Dans les connexions en série, les condensateurs doivent avoir 1 maker. Et si les pièces de l'ensemble de la chaîne proviennent du même lot de fabrication, il n'y aura aucun problème de fonctionnement du circuit créé.
Connexion parallèle
On distingue les accumulateurs de charges électriques à capacité constante :
- céramique ;
- papier ;
- mica ;
- papier ; mica ; papier-métal ;
- condensateurs électrolytiques.
Ils sont divisés en 2 groupes : basse tension et haute tension. Ils sont utilisés dans les filtres redresseurs, pour la communication entre les sections basse fréquence des circuits, dans les alimentations de divers appareils, etc.
Il existe également des condensateurs à capacité variable. Ils sont utilisés dans les circuits d'oscillation accordable des récepteurs de télévision et de radio. La capacité est régulée en modifiant la position des plaques les unes par rapport aux autres.
Considérez la connexion des condensateurs lorsque leurs fils sont connectés par paires. Ce type de connexion convient pour 2 ou plusieurs éléments conçus pour la même tension. La tension nominale indiquée sur le corps du composant ne doit pas être dépassée. Dans le cas contraire, une rupture diélectrique se produira et l'élément se brisera. Cependant, un condensateur peut être connecté dans un circuit où la tension est inférieure à la tension nominale.
En connectant des condensateurs en parallèle, la capacité totale peut être augmentée. Dans certaines applications, une grande quantité d'accumulation de charges électriques est nécessaire. Les cotes existantes sont insuffisantes, il faut faire du parallèle et utiliser ce que l'on a sous la main. La détermination de la valeur totale du composé obtenu est simple. Pour ce faire, il suffit d'additionner les valeurs de tous les éléments utilisés.
Pour calculer les capacités des condensateurs, la formule est la suivante :
Cpc = C1+C2, où C1 et C2 sont les capacités des éléments respectifs.
Si C1=20 pF et C2=30 pF, alors Cobsc = 50 pF. Il peut y avoir un nombre n d'éléments en parallèle.
Dans la pratique, cette connexion est utilisée dans les dispositifs spéciaux utilisés dans les systèmes électriques et dans les sous-stations. On les assemble, en sachant comment connecter les condensateurs pour augmenter leur capacité, en blocs complets de batteries.
Afin de maintenir l'équilibre de la puissance réactive dans les installations d'alimentation et de consommation, il est nécessaire d'inclure des unités de compensation de la puissance réactive (RCCU) dans le fonctionnement. Afin de réduire les pertes et de réguler les tensions du réseau, il est nécessaire de connaître les valeurs des résistances réactives des condensateurs utilisés dans l'installation lors du calcul du dispositif.
Il peut être nécessaire de calculer la tension des condensateurs selon une formule. Dans ce cas, nous supposerons que C=q/U, c'est-à-dire le rapport entre la charge et la tension. Et si la valeur de la charge est q et la capacité est C, nous pouvons obtenir le nombre que nous cherchons en substituant les valeurs. Il a la forme :
U=q/C.
Connexion mixte
Pour calculer un circuit qui est une combinaison des combinaisons susmentionnées, nous procédons comme suit. Recherchez d'abord les condensateurs dans un circuit composé qui sont connectés les uns aux autres soit en parallèle, soit en série. En les remplaçant par un élément équivalent, on obtient un circuit plus simple. Ensuite, dans le nouveau circuit, nous effectuons les mêmes manipulations avec les sections du circuit. Simplifiez jusqu'à ce qu'il ne reste qu'une connexion en parallèle ou en série. Nous avons déjà appris à les calculer dans cet article.
La connexion parallèle-série est applicable pour augmenter la capacité, la batterie ou pour s'assurer que la tension appliquée ne dépasse pas la tension de travail du condensateur.
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