电容器是电子威廉希尔官方网站 中的标准组件。威廉希尔官方网站 中实际使用不同的电容器组合。本文介绍电容器的串联和并联组合。
串联电容器
如何串联电容器?
串联电容器是指在一条线路中连接两个或多个电容器。一个电容器的正极板连接到下一个电容器的负极板。
这里
QT =Q1 = Q2 = Q3 = ———- = Q
IC = I1 = I2 = I3 = ——— = IN
当电容器串联时,所有电容器上的电荷和电流都相同。
为什么串联电容器的电荷相同?
对于串联电容器,相同数量的电子将流过每个电容器,因为每个板上的电荷来自相邻的板。所以,库仑电荷是一样的。因为电流只不过是电子的流动,电流也是相同的。
什么是等效电容?
等效电容是电容器的总电容。让我们看看如何计算它们串联时的电容。
下图显示了三个串联到电池的电容器。当电容器串联连接时,相邻的极板由于静电感应而充电。
每个板块都有不同的潜力。但是板上的电荷大小是相同的。
C1的第一极将具有等于电池电压的电位V1,第二极板的电位将小于V1。让它成为 V2。
C3的第一板将具有电位V5(V5 = V4),而第二板的电位小于V5。让它成为 V6。
但极板之间的整体电位差等于电池的电动势。
所以 VT = V1+V2+V3
但我们知道,Q=CV
C=Q/V
Ceq = Q/V1 + Q/V2 + Q/V3(因为电荷相同)
1/Ceq = (V1+ V2+ V3 )/Q
VT = Q/Ceq = Q/C1 + Q/C2 + Q/C3
因此,1/ceq = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
如果N个电容器串联连接,则可以给出等效电容如下。
1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 +......... + 1/CN
因此,当电容器串联时,等效电容的倒数等于威廉希尔官方网站 中电容器各个电容的倒数之和。
串联电容器示例
计算等效电容,当连接到0V交流电源时,串联的两个电容器组上的单个压降分别为1.0uF和2.12uF。
等效电容,
1/ceq = 1/C1 + 1/C2
Ceq = (C1C2) / (C1 + C2)
Ceq = (0.1uF*0.2uF) / (0.1uF+0.2uF)
Ceq = 0.066uF = 66nF
串联的两个给定电容器上的压降为:
V1 = (C2VT)/ (C1+C2) = (0.2uF12V)/ (0.1uF+0.2uF) = 8V
V2 = (C1VT)/ (C1+C2) = (0.1uF12V)/ (0.1uF+0.2uF) = 4V
从这些结果中,我们观察到等效电容66nF小于给定两个电容器的最小电容0.1uF。给定两个电容器上的各个压降是不同的。
但两个电容器的单个压降之和等于总电压。即8V+4V=12V。
现在我们计算存储在单个电容器中的电荷,
Q1 = V1* C1 = 8V * 0.1uF = 0.8uC
Q2 = V2* C2 = 4V * 0.2uF = 0.8uC
在这里,我们观察到,0.8uC的电荷相等地存储在串联的电容器C1和C2中。
串联电容器摘要
• 电容器上的电荷在串联连接中相同。
• 电容器的等效电容小于串联中的最小电容。
• 串联n个电容器的等效电容为下
1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 +......... + 1/CN
并联威廉希尔官方网站 中的电容器
为什么要并联电容器?
与串联相比,并联电容器具有优点。当电容器并联时,总电容值增加。有些应用需要更高的电容值。
如何并联电容器?
什么是并联电容器的等效电容?
- 所有并联的电容器具有相同的电压,并且等于施加在威廉希尔官方网站 输入和输出端子之间的VT。
- 然后,并联电容器在其两端有一个“公共电压”电源,即VT = V1 = V2等。
- 电容器并联威廉希尔官方网站 的等效电容Ceq等于电容器的所有单个电容相加的总和。
- 这是因为威廉希尔官方网站 中每个电容器的顶板都连接到相邻电容器的顶板。以同样的方式,威廉希尔官方网站 中每个电容器的底板连接到相邻电容器的底板。
让我们看看如何计算并联时电容器的等效电容。考虑连接两个电容器,如下威廉希尔官方网站 所示。
威廉希尔官方网站 中的总电荷(Q)在两个电容器之间分配,这意味着电荷Q在并联连接的电容器之间分配自身。电荷Q等于所有单个电容器电荷的总和。
因此 Q=Q1+Q2
其中Q1,Q2是电容器C1和C2的电荷。
我们知道,
Q=Ceq VT
这里,Q = Q1+Q2
Ceq VT = C1xV1+C2xV2
由于 VT = V1 = V2 = V
Ceq VT = C1xV+C2xV
Ceq VT = (C1+C2)V
因此 Ceq=C1+c2
如果N个电容器并联,则Ceq=C1+C2+C3+——Cn。
因此,并联连接的电容器的等效电容等于威廉希尔官方网站 中电容器的单个电容之和。
并联例No1中的电容器
考虑两个电容C1 =0.2uF和C2 =0.3uF的电容值,如上图4所示。现在计算威廉希尔官方网站 的等效电容。
我们知道等效电容,
Ceq = C1 + C2
Ceq =0.2uF + 0.3uF
Ceq =0.5uF
关于并联电容器威廉希尔官方网站 ,要记住的重要一点是,当我们将值相加时,任何两个或多个并联在一起的电容器的等效电容(Ceq)将始终大于威廉希尔官方网站 中最大电容器的值。因此,在上面的示例中,Ceq = 0.5uF,而威廉希尔官方网站 中的最大值电容器仅为0.3uF。
当电容器并联时?
以下是电容器并联的一些应用。
- 在某些直流电源中,为了更好地滤波,使用具有出色纹波因数的小电容器。它们并联以增加电容值。
- 这可用于汽车行业的大型车辆,如用于再生制动的有轨电车。这些应用可能需要比市场上通常可用的电容更大的电容值。
并联电容器摘要
- 并联时,电容器上的电压相同。并联电容器的等效电压等于并联电容器的最小额定电压。
- 电容器的总电容值是并联连接的所有电容值的总和。
- n个并联电容的等效电容为Ceq=C1+C2+C3...快递之家。
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