Die äquivalente Kapazität, wenn Kondensatoren in Reihe geschaltet werden, ist eine der Haupteigenschaften dieses elektrischen Elements. Das Verständnis dieses Konzepts ist für Elektrotechniker und Elektroniker wichtig, da die serielle Verbindung von Kondensatoren in verschiedenen Schaltungen und Vorrichtungen aktiv verwendet wird.
Die allgemeine Formel für die Berechnung der äquivalenten Kapazität, wenn Kondensatoren seriell verbunden sind, lautet wie folgt:
1/C_eq = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + . + 1/Cn
Wo C_eq - äquivalente Kapazität, C1, C2, C3, . ,Cn - die Kapazitäten jedes einzelnen Kondensators.
Mit dieser Formel können Sie die Gesamtkapazität einschließlich der Auswirkungen aller in Reihe geschalteten Kondensatoren berechnen.
Schauen wir uns ein Beispiel an: die Schaltung verfügt über zwei Kondensatoren mit einer Kapazität von 4 µF und 2 µF. Wenn wir die Werte in die Formel einfügen, erhalten wir:
1/C_eq = 1/4 + 1/2 = 3/4
Als nächstes finden wir mit mathematischen Transformationen die äquivalente Kapazität:
1/C_eq = 3/4 => C_eq = 4/3 UF
Somit beträgt die äquivalente Kapazität bei serieller Kondensatorverbindung in dieser Schaltung 4/3 µF.
Äquivalente Kapazität bei serieller Kondensatorverbindung
Wenn die Kondensatoren seriell verbunden sind, werden ihre Kapazitäten gefaltet und eine äquivalente Kapazität wird erhalten. Die folgende Formel wird verwendet, um die äquivalente Kapazität bei serieller Kondensatorverbindung zu berechnen:
In dieser Formel Ceq bezeichnet die äquivalente Kapazität bei serieller Verbindung und C1, C2, . Cn - die Kapazitäten der zu verbindenden Kondensatoren.
Lassen Sie uns ein Beispiel für ein besseres Verständnis betrachten. Wenn wir drei Kondensatoren mit 2 UF-, 3 UF- und 4 UF-Kapazitäten haben, ist die äquivalente Kapazität, wenn sie seriell verbunden sind, die Summe aller Kapazitäten:
- Wir fassen die Kapazitäten zusammen: 2 UF + 3 UF + 4 UF = 9 UF
- Wir erhalten die äquivalente Kapazität bei serieller Verbindung: Ceq = 9 UF
Daher beträgt die äquivalente Kapazität für dieses Beispiel 9 µF.
Allgemeine Berechnungsformel und Merkmale
Wenn die Kondensatoren seriell verbunden sind, wird die Gesamtkapazität anhand der folgenden Formel berechnet:
- Falls vorhanden n kondensatoren mit Kapazitäten C₁, C₂, . Cₙ, dann die Gesamtkapazität C entspricht der Summe der Kapazitäten jedes Kondensators:
Bei der Berechnung der Gesamtkapazität müssen folgende Merkmale berücksichtigt werden:
- Die Gesamtkapazität von in Reihe geschalteten Kondensatoren ist immer kleiner als die Kapazität jedes Kondensators separat.
- Wenn einer der Kondensatoren in der seriellen Schaltung eine Kapazität von Null aufweist, ist die Gesamtkapazität der Schaltung ebenfalls Null.
- Bei der Auswahl von Kondensatoren für die serielle Verbindung müssen die zulässigen Spannungs- und Strömungswerte jedes Kondensators berücksichtigt werden.
- Die Wechselwirkung von Kondensatoren in einer seriellen Schaltung beeinflusst die Eigenschaften des gesamten Stromkreises, daher ist dies bei der Gestaltung von elektrischen Schaltungen zu berücksichtigen.
Diese Formel und Merkmale ermöglichen es Ihnen, die erforderlichen Parameter bei der Berechnung der Gesamtkapazität bei serieller Kondensatorverbindung zu berücksichtigen.
Berechnung der äquivalenten Kapazität bei serieller Kondensatorverbindung
Wenn die Kondensatoren seriell verbunden sind, werden ihre Kapazitäten umgekehrt proportional zur Potentialdifferenz an ihnen gefaltet. Die folgende Formel wird verwendet, um die äquivalente Kapazität bei serieller Kondensatorverbindung zu berechnen:
1/Sekv = 1/C1 + 1/S2 + 1/C3 + . + 1/Sp
- Sekv - äquivalente Kapazität bei serieller Kondensatorverbindung;
- C1, C2, C3, . , JV - die Kapazitäten der verbundenen Kondensatoren.
| laufende Nummer | Kapazität des Kondensators, C (F) |
|---|---|
| 1 | 2 |
| 2 | 3 |
| 3 | 4 |
| . | . |
| n | 5 |
Beispiel für die Berechnung der äquivalenten Kapazität bei serieller Kondensatorverbindung:
| laufende Nummer | Kapazität des Kondensators, C (F) |
|---|---|
| 1 | 10 |
| 2 | 20 |
| 3 | 30 |
Wir setzen die Werte der Behälter in die Formel für die Berechnung der äquivalenten Kapazität ein:
1/Sekv = 1/10 + 1/20 + 1/30 = 1/6
Die äquivalente Kapazität, wenn die Kondensatoren seriell verbunden sind, ist also gleich 6 F.
