Паралельне і послідовне з`єднання конденсаторів

Окремі конденсатори можуть бути пов`язані один з одним по-різному. При цьому у всіх випадках можна відшукати ємність нікого рівнозначного конденсатора, який може поміняти ряд з`єднаних між собою конденсаторів.

Для рівнозначного конденсатора проводиться умова: якщо підводиться до обкладкам рівнозначного конденсатора напруга дорівнює напрузі, що підводиться до останніх затискачів групи конденсаторів, то рівнозначний конденсатор накопичить такий же заряд, як і група конденсаторів.

Паралельне з`єднання конденсаторів

На рис. 1 зображено паралельне з`єднання декількох конденсаторів. В даному випадку напруги, що підводиться до окремих конденсаторів, схожі: U1 = U2 = U3 = U. Заряди на обкладинках окремих конденсаторів: Q1 = C1U, Q2 = C2U, Q3 = C3U, а заряд, отриманий від джерела Q = Q1 + Q2 + Q3.

Мал. 1. Схема паралельного з`єднання конденсаторів

Загальна ємність рівнозначного (еквівалентного) конденсатора:

C = Q / U = (Q1 + Q2 + Q3) / U = C1 + C2 + C3,

т. е. при паралельному з`єднанні конденсаторів загальна ємність дорівнює сумі ємностей окремих конденсаторів.

Послідовне з`єднання конденсаторів

При почерговому з`єднанні конденсаторів (рис. 3) на обкладинках окремих конденсаторів електронні заряди за величиною рівні: Q1 = Q2 = Q3 = Q

Дійсно, від джерела живлення заряди надходять тільки на зовнішні обкладання ланцюга конденсаторів, а на з`єднаних між собою внутрішніх обкладинках суміжних конденсаторів відбувається тільки перенесення того ж за величиною заряду з однієї обкладки на іншу (спостерігається електростатична індукція), тому і на їх по- є рівні і різнойменних електронні заряди.

Мал. 3. Схема почергового з`єднання конденсаторів

Напруження між обкладинками окремих конденсаторів при їх почерговому з`єднанні залежать від ємностей окремих конденсаторів: U1 = Q / C1, U1 = Q / C2, U1 = Q / C3, а загальну напругу U = U1 + U2 + U3

Загальна ємність рівнозначного (еквівалентного) конденсатора C = Q / U = Q / (U1 + U2 + U3), т. Е. При почерговому з`єднанні конденсаторів величина, зворотна загальної ємності, дорівнює сумі оборотних величин ємностей окремих конденсаторів.

Формули еквівалентних ємностей подібні формулами еквівалентних провідностей.

Приклад 1. Три конденсатора, ємності яких C1 = 20 мкф, С2 = 25 мкф і С3 = 30 мкФ, з`єднуються по черзі, потрібно знайти загальну ємність.

Загальна ємність визначається з виразу 1 / С = 1 / С1 + 1 / С2 + 1 / С3 = 1/20 + 1/25 + 1/30 = 37/300, звідки С ≈ 8,11 мкф.

Приклад 2. 100 конденсаторів ємністю кожен 2 мкф з`єднані паралельно. Знайти загальну ємність. Загальна ємність С = 100 Ск = 200 мкф.

Школа для електрика