直列および並列のコンデンサとその例

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がある さまざまな種類のコンデンサ アプリケーションに基づいて、これらはさまざまなタイプに分類されます。これらのコンデンサの接続は、さまざまなアプリケーションで使用されるさまざまな方法で行うことができます。コンデンサのさまざまな接続は、単一のコンデンサのように機能します。したがって、この単一のコンデンサの総静電容量は、主に個々のコンデンサがどのように接続されているかに依存します。つまり、基本的には、直列接続と並列接続の2つの単純で一般的なタイプの接続があります。これらの接続を使用することにより、総静電容量を計算できます。直列および並列の組み合わせの接続に関連付けることもできる接続がいくつかあります。この記事では、直列および並列のコンデンサの概要とその例について説明します。

直列および並列のコンデンサ

コンデンサは主に静電エネルギーなどの電気エネルギーを蓄えるために使用されます。容量を保存するためにより多くのエネルギーを強化する必要がある場合は、適切な コンデンサ 静電容量を増やす必要がある場合があります。コンデンサの設計は、雲母、ガラス、セラミックなどの誘電体媒体を介して並列に分割された2枚の金属板を使用して行うことができます。




ザ・ 誘電 媒体は、2つのプレート間に非導電性媒体を提供し、電荷を保持するための専用機能を備えています。

コンデンサのプレート間に電圧源が接続されると、単一のプレートに+ Veの電荷が、次のプレートに-Veの電荷が蓄積されます。ここで、蓄積される総電荷「q」は、電圧源「V」に正比例する可能性があります。



q = CV

ここで、「C」は静電容量であり、その値は主にの物理的サイズに依存します コンデンサ


C =εA/ d

どこ

‘Ε’ =誘電率

「A」=有効プレートの面積

d = 2つのプレート間のスペース。

2つ以上のコンデンサが直列に接続されている場合は常に、これらのコンデンサの全体の静電容量は、個々のコンデンサの静電容量と比較して低くなります。同様に、コンデンサが並列に接続されている場合、コンデンサの総静電容量は個々のコンデンサの静電容量の合計になります。これを使用して、直列および並列の総静電容量の式が導き出されます。コンデンサ接続の組み合わせ内の直列および並列部品も識別されます。また、実効静電容量は、個々の静電容量を介して直列および並列で計算できます。

シリーズのコンデンサ

多数のコンデンサが直列に接続されている場合、コンデンサの両端に印加される電圧は「V」です。コンデンサの静電容量がC1、C2…Cnの場合、直列に接続されたときのコンデンサの対応する静電容量は「C」です。コンデンサの両端に印加される電圧は、それぞれV1、V2、V3…。+ Vnです。

シリーズのコンデンサ

シリーズのコンデンサ

したがって、V = V1 + V2 +…….. + Vn

これらのコンデンサを介してソースから供給される電荷​​は「Q」であり、

V = Q / C、V1 = Q / C1、V2 = Q / C2、V3 = Q / C3&Vn = Q.Cn

すべてのコンデンサで転送される電荷​​とコンデンサの直列の組み合わせ全体の電流は同一であり、「Q」のように見なされます。

さて、上記の「V」の式は次のように書くことができます。

Q / 100 = Q / Q + C1 / C2 + ... L / Cn

Q [1/100] = Q] 1 / C1 + 1 / C2 + ... 1 / Cn]

1 / C = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 +…1 / Cn

コンデンサが直列に接続されている場合は常に、これらのコンデンサの静電容量を計算します。コンデンサの直列接続を以下に示します。ここでは、直列に接続されたコンデンサは2つです。

直列式のコンデンサはCtotal = C1XC2 / C1 + C2です。

2つのコンデンサの値はC1 = 5FとC2 = 10Fです。

Ctotal = 5FX10F / 5F + 10F

50F / 15F = 3.33F

並列のコンデンサ

コンデンサの静電容量が増加すると、2つの関連するプレートが互いに接続されている場合、コンデンサは並列に接続されます。効率的なオーバーラップ領域は、それらの間の安定した間隔によって追加できるため、それらの等しい静電容量値は、2倍の個別の静電容量になります。コンデンサバンクは、コンデンサを並列に使用するさまざまな業界で使用されています。 2つのコンデンサが並列に接続されると、その後、すべてのコンデンサの両端の電圧「V」は類似します。つまり、Veq = Va = Vbであり、電流「ieq」は「ia」と「ib」のような2つの要素に分離できます。

並列のコンデンサ

並列のコンデンサ

i = dq / dt

上記の式に「q」の値を代入します

= d(CV)/ dt

i = C dV / dt + VdC / dt

コンデンサの静電容量が一定の場合、

i = C dV / dt

上記の回路にKCLを適用すると、式は次のようになります。

ieq = ia + ib

ieq = Ca dVa / dt + Cb dVb / dt

Veq = Va = Vb

ieq = Ca dVeq / dt + Cb dVeq / dt =>(Ca + Cb)dVeq / dt

最後に、次の式を得ることができます

ieq = Ceq dVeq / dt、ここではCeq = Ca + Cb

したがって、「n」個のコンデンサが並列に接続されると、接続全体の等しい静電容量は、対応する次の式のようになります。 抵抗 直列に接続されている間の抵抗器の。

Ceq = C1 + C2 + C3 +…+ Cn

コンデンサが並列に接続されている場合は常に、これらのコンデンサの静電容量を計算します。コンデンサの並列接続を以下に示します。ここでは、並列に接続されたコンデンサは2つです。

並列式のコンデンサはCtotal = C1 + C2 + C3です。

2つのコンデンサの値はC1 = 10F、C2 = 15F、C3 = 20Fです。

Ctotal = 10F + 15F + 20F = 45F

直列および並列のコンデンサ間の電圧降下は、コンデンサの個々の静電容量値に基づいて変化します。

ザ・ 直列および並列の例のコンデンサ 以下で説明します。

直列および並列の例のコンデンサ

直列および並列の例のコンデンサ

次の回路に接続されている3つのコンデンサの静電容量値をC1 = 5 uF、C2 = 5uF、C3 = 10uFの値で求めます。

コンデンサの値は、C1 = 5 uF、C2 = 5uF、C3 = 10uFです。

次の回路は、C1、C2、C3の3つのコンデンサで構成できます。

コンデンサC1とC2が直列に接続されている場合、静電容量は次のように計算できます。

1 / C = 1 / C1 + 1 / C2

1 / C = 1/5 + 1/5

1 / C = 2/5 => 5/2 = 2.5uF

上記のコンデンサ「C」をコンデンサ「C3」と並列に接続できる場合、静電容量は次のように計算できます。

C(合計)= C + C3 = 2.5 + 10 = 12.5マイクロファラッド

したがって、静電容量値は、回路内の直列接続と並列接続の分析に応じて計算できます。直列接続で静電容量値が減少すると観察できます。コンデンサを並列接続すると、静電容量値を大きくすることができます。ただし、抵抗を計算するときは、まったく逆になります。

したがって、これはすべてについてです 直列および並列のコンデンサの概要 例を挙げて。以上の情報から、最後に、コンデンサの直列接続と並列接続を使用することにより、静電容量を計算できると結論付けることができます。ここにあなたへの質問があります、コンデンサの単位は何ですか?