Quasi tutti i circuiti elettrici includono elementi capacitivi. I condensatori sono collegati insieme in un circuito. Conoscerli è un must sia nel calcolo che nell'installazione.
Collegamento in serie
Il condensatore, o nel linguaggio comune la "capacità", è una parte necessaria di ogni circuito elettronico o elettrico. Anche nei gadget moderni è presente, anche se in forma modificata.
Ricordiamo cos'è questo elemento radio. È un deposito di cariche elettriche e di energia, 2 piastre conduttrici, tra le quali c'è un dielettrico. Quando una fonte di corrente continua viene applicata alle piastre, una corrente scorrerà attraverso il dispositivo per un breve periodo e sarà caricata alla tensione della fonte. La sua capacità è utilizzata per risolvere problemi tecnici.
La parola stessa ha avuto origine molto prima che il dispositivo fosse inventato. Il termine è nato quando si credeva che l'elettricità fosse una specie di liquido e che potesse essere riempito in un recipiente. Se applicato a un condensatore, è sfortunato perché implica che l'apparecchio può contenere solo una quantità finita di elettricità. Anche se questo non è il caso, il termine è rimasto invariato.
Più grandi sono le piastre e più piccola è la distanza tra loro, maggiore è la capacità del condensatore. Se le sue coperture sono collegate a un conduttore, si verificherà una rapida scarica attraverso quel conduttore.
Nelle centrali telefoniche coordinate, i segnali vengono scambiati tra gli apparecchi per mezzo di questa funzione. La lunghezza degli impulsi richiesti per comandi come: "collegamento della linea", "risposta dell'abbonato", "annullamento", è regolato dal valore della capacità dei condensatori installati nel circuito.
L'unità di capacità è 1 Farad. Poiché si tratta di un grande valore, si usano microfarad, picofarad e nanofarad (µF, pF, nF).
In pratica, collegando in serie, è possibile aumentare la tensione applicata. In questo caso, le 2 coperture esterne del sistema assemblato ricevono la tensione applicata e le coperture interne sono caricate per mezzo della distribuzione della carica. Questo metodo è usato quando gli elementi necessari non sono disponibili ma parti di altre tensioni sono disponibili.
Un circuito con 2 condensatori in serie collegati per 125 V può essere collegato a un'alimentazione di 250 V.
Mentre per la corrente continua, il condensatore è un ostacolo a causa della sua lacuna dielettrica, è diverso con la corrente alternata. Per correnti di frequenza diverse, come le bobine e le resistenze, la resistenza del condensatore varierà. Le correnti ad alta frequenza passano bene, ma per le loro controparti a bassa frequenza si crea una barriera.
I radioamatori hanno un modo per farlo: collegano una luce a 220V alla radio invece che all'antenna attraverso una capacità di 220-500pF. Filtra la corrente a 50Hz e lascia passare le correnti ad alta frequenza. Questa resistenza del condensatore si calcola facilmente usando la formula della resistenza capacitiva: RC =1/6*f*C.
Dove:
- Rc è la capacità, ohm;
- f - frequenza della corrente, Hz;
- C - capacità del condensatore, Ф;
- 6 è arrotondato al numero intero di 2π.
Ma non è solo la tensione applicata di un circuito che può essere modificata utilizzando un circuito simile. È così che si ottengono i cambiamenti di capacità nelle connessioni in serie. Per renderlo facile da ricordare, hanno inventato un suggerimento che il valore di capacità totale ottenuto scegliendo un tale circuito è sempre più piccolo del più piccolo dei due inclusi nella catena.
Se si collegano 2 parti della stessa capacità in questo modo, il loro valore totale sarà la metà del valore di ciascuna di esse. Il calcolo dei collegamenti in serie dei condensatori può essere fatto usando la formula seguente:
Cpc = C1*C2/C1+C2,
Sia C1=110 pF, e C2=220 pF, allora Cobsc = 110×220/110+220 = 73 pF.
Non bisogna dimenticare la semplicità e la facilità di installazione, oltre a garantire il funzionamento di qualità del dispositivo o dell'attrezzatura assemblata. Nei collegamenti in serie, i condensatori devono avere 1 maker. E se le parti dell'intera catena sono dello stesso lotto di fabbricazione, non ci saranno problemi con il funzionamento del circuito creato.
Collegamento in parallelo
Si distinguono gli accumulatori di carica elettrica con una capacità costante:
- ceramica;
- carta;
- mica;
- carta; mica; carta-metallo;
- condensatori elettrolitici.
Si dividono in 2 gruppi: bassa tensione e alta tensione. Sono utilizzati nei filtri raddrizzatori, per la comunicazione tra sezioni a bassa frequenza dei circuiti, negli alimentatori di vari dispositivi, ecc.
Esistono anche condensatori a capacità variabile. Sono utilizzati nei circuiti di oscillazione sintonizzabili nei ricevitori televisivi e radiofonici. La capacità è regolata cambiando la posizione delle piastre l'una rispetto all'altra.
Considera il collegamento dei condensatori quando i loro conduttori sono collegati a coppie. Un tale collegamento è adatto per 2 o più elementi classificati per la stessa tensione. La tensione nominale indicata sul corpo del componente non deve essere superata. In caso contrario, si verificherà una rottura dielettrica e l'elemento si guasterà. Tuttavia, un condensatore può essere collegato in un circuito dove la tensione è inferiore alla tensione nominale.
Collegando i condensatori in parallelo, la capacità totale può essere aumentata. In alcune applicazioni è necessario fornire una grande quantità di carica elettrica. Le valutazioni esistenti sono insufficienti, bisogna fare il parallelo e usare quello che si ha a portata di mano. Determinare il valore totale del composto risultante è semplice. Per farlo, basta sommare i valori di tutti gli elementi utilizzati.
Per calcolare le capacità dei condensatori, la formula è la seguente:
Cob = C1+C2, dove C1 e C2 sono le capacità dei rispettivi elementi.
Se C1=20 pF e C2=30 pF, allora Cobsc = 50 pF. Ci può essere n numero di elementi in parallelo.
In pratica, questo collegamento è usato in dispositivi speciali utilizzati nei sistemi di potenza e nelle sottostazioni. Si assemblano, sapendo come collegare i condensatori per aumentare la loro capacità, in blocchi completi di batterie.
Per mantenere l'equilibrio della potenza reattiva sia negli impianti di alimentazione che in quelli di consumo, c'è la necessità di includere unità di compensazione della potenza reattiva (RCCU) in funzione. Per ridurre le perdite e regolare le tensioni di rete, è necessario conoscere i valori delle resistenze reattive dei condensatori utilizzati nell'impianto al momento del calcolo del dispositivo.
Può essere necessario calcolare la tensione dei condensatori secondo una formula. In questo caso assumeremo che C=q/U, cioè il rapporto tra carica e tensione. E se il valore della carica è q e la capacità è C, possiamo ottenere il numero che stiamo cercando sostituendo i valori. Ha la forma:
U=q/C.
Connessione mista
Per calcolare un circuito che sia una combinazione delle suddette combinazioni, facciamo quanto segue. Per prima cosa cercate i condensatori in un circuito composto che sono collegati tra loro in parallelo o in serie. Sostituendoli con un elemento equivalente, otteniamo un circuito più semplice. Poi, nel nuovo circuito, eseguiamo le stesse manipolazioni con le sezioni del circuito. Semplificare fino a quando rimane solo una connessione in parallelo o in serie. Abbiamo già imparato come calcolarli in questo articolo.
Il collegamento parallelo-seriale è applicabile per aumentare la capacità della batteria o per garantire che la tensione applicata non superi la tensione di lavoro del condensatore.
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