Il y a différents types de condensateurs disponibles, en fonction de l'application, ils sont classés en différents types. La connexion de ces condensateurs peut être effectuée de différentes manières qui sont utilisées dans une variété d'applications. Différentes connexions de condensateurs fonctionnent comme un seul condensateur. Ainsi, la capacité totale de ce condensateur unique dépend principalement de la façon dont les condensateurs individuels sont connectés. Donc, fondamentalement, il existe deux types de connexions simples et courants, comme la connexion en série et la connexion en parallèle. En utilisant ces connexions, la capacité totale peut être calculée. Certaines connexions peuvent également être associées aux connexions de combinaisons série et parallèle. Cet article présente un aperçu de ce que sont les condensateurs en série et en parallèle avec leurs exemples.
Condensateurs en série et en parallèle
Un condensateur est principalement utilisé pour stocker de l'énergie électrique comme l'énergie électrostatique. Une fois qu'il est nécessaire d'augmenter plus d'énergie pour stocker la capacité, alors un condensateur avec une capacité accrue peut être nécessaire. La conception d'un condensateur peut être réalisée à l'aide de deux plaques métalliques alliées en parallèle et divisées par un milieu diélectrique tel que le mica, le verre, la céramique, etc.
Le diélectrique le milieu donne un milieu non conducteur entre les deux plaques et comprend une capacité exclusive de maintenir la charge.
Une fois qu'une source de tension est connectée à travers les plaques d'un condensateur, une charge + Ve sur une seule plaque et une charge -Ve sur la plaque suivante se déposent. Ici, la charge totale «q» accumulée peut être directement proportionnelle à la source de tension «V».
q = CV
Où «C» est la capacité et sa valeur dépend principalement des dimensions physiques de le condensateur .
C = εA/d
Où
«Ε» = constante diélectrique
«A» = aire de la plaque effective
d = espace entre deux plaques.
Chaque fois que deux condensateurs ou plus sont alliés en série, la capacité totale de ces condensateurs est faible par rapport à la capacité d'un condensateur individuel. De même, chaque fois que des condensateurs sont connectés en parallèle, la capacité totale des condensateurs est la somme des capacités des condensateurs individuels. En utilisant cela, les expressions de capacité totale en série et en parallèle sont dérivées. Pièces en série et en parallèle dans la combinaison de connexions de condensateur également identifiées. Et la capacité effective peut être calculée en série et en parallèle grâce à des capacités individuelles
Condensateurs en série
Lorsqu'un certain nombre de condensateurs sont connectés en série, la tension appliquée aux bornes des condensateurs est «V». Lorsque la capacité du condensateur est C1, C2… Cn, alors la capacité correspondante des condensateurs connectés en série est «C». La tension appliquée aux bornes des condensateurs est V1, V2, V3…. + Vn, en conséquence.
Condensateurs en série
Ainsi, V = V1 + V2 + …… .. + Vn
La charge fournie par la source à travers ces condensateurs est «Q» alors
V = Q / C, V1 = Q / C1, V2 = Q / C2, V3 = Q / C3 et Vn = Q.Cn
Comme la charge transférée dans chaque condensateur et le courant dans toute la série, la combinaison de condensateurs sera identique et elle est considérée comme «Q».
Maintenant, l'équation ci-dessus de «V» peut être écrite comme suit.
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
Exemple
Chaque fois que des condensateurs sont connectés en série, calculez la capacité de ces condensateurs. La connexion en série des condensateurs est illustrée ci-dessous. Ici, les condensateurs connectés en série sont au nombre de deux.
Les condensateurs de la formule série sont Ctotal = C1XC2 / C1 + C2
Les valeurs des deux condensateurs sont C1 = 5F et C2 = 10F
Ctotal = 5FX10F / 5F + 10F
50F / 15F = 3,33F
Condensateurs en parallèle
Lorsque la capacité d'un condensateur augmente, les condensateurs sont connectés en parallèle lorsque deux plaques liées sont connectées ensemble. La région de chevauchement efficace peut être ajoutée par un espacement stable entre elles et par conséquent leur valeur de capacité égale se transforme en double capacité individuelle. La batterie de condensateurs est utilisée dans différentes industries qui utilisent des condensateurs en parallèle. Une fois que deux condensateurs sont alliés en parallèle, la tension «V» à travers chaque condensateur est similaire à savoir Veq = Va = Vb et le courant «ieq» peut être séparé en deux éléments tels que «ia» et «ib».
Condensateurs en parallèle
i = dq / dt
Remplacez la valeur de «q» dans l'équation ci-dessus
= d (CV) / dt
i = C dV / dt + VdC / dt
Lorsque la capacité d'un condensateur est constante, alors
i = C dV / dt
En appliquant KCL au circuit ci-dessus, l'équation sera
ieq = ia + ib
ieq = Ca dVa / dt + Cb dVb / dt
Veq = Va = Vb
ieq = Ca dVeq / dt + Cb dVeq / dt => (Ca + Cb) dVeq / dt
Enfin, nous pouvons obtenir l'équation suivante
ieq = Ceq dVeq / dt, ici Ceq = Ca + Cb
Par conséquent, une fois que «n» condensateurs sont alliés en parallèle, la capacité égale de la connexion totale peut être donnée par l’équation ci-dessous qui ressemble à la la résistance de résistances connectées en série.
Ceq = C1 + C2 + C3 +… + Cn
Exemple
Chaque fois que des condensateurs sont connectés en parallèle, calculez la capacité de ces condensateurs. La connexion en parallèle des condensateurs est illustrée ci-dessous. Ici, les condensateurs connectés en parallèle sont au nombre de deux.
Les condensateurs dans la formule parallèle sont Ctotal = C1 + C2 + C3
Les valeurs de deux condensateurs sont C1 = 10F, C2 = 15F, C3 = 20F
Ctotal = 10F + 15F + 20F = 45F
La chute de tension entre les condensateurs en série et en parallèle sera modifiée en fonction des valeurs de capacité individuelles des condensateurs.
Exemples
Le condensateurs en série et exemples en parallèle sont discutés ci-dessous.
Condensateurs en série et exemples parallèles
Trouvez la valeur de capacité de trois condensateurs connectés dans le circuit suivant avec les valeurs de C1 = 5 uF, C2 = 5uF et C3 = 10uF
Les valeurs des condensateurs sont C1 = 5 uF, C2 = 5uF et C3 = 10uF
Le circuit suivant peut être construit avec trois condensateurs à savoir C1, C2 et C3
Lorsque les condensateurs C1 et C2 sont connectés en série, la capacité peut être calculée comme
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2
1 / C = 1/5 + 1/5
1 / C = 2/5 => 5/2 = 2,5 uF
Lorsque le condensateur «C» ci-dessus peut être connecté en parallèle avec le condensateur «C3», alors la capacité peut être calculée comme
C (Total) = C + C3 = 2,5 + 10 = 12,5 microfarads
Par conséquent, la valeur de la capacité peut être calculée en fonction de l'analyse des connexions série et parallèle dans le circuit. Il peut être observé lorsque la valeur de capacité est réduite en série. En connexion parallèle du condensateur, la valeur de capacité peut être augmentée. Cependant, lors du calcul de la résistance, c'est assez inverse.
Ainsi, il s'agit de un aperçu des condensateurs en série et en parallèle avec des exemples. À partir des informations ci-dessus, enfin, nous pouvons conclure qu'en utilisant des connexions en série et en parallèle des condensateurs, la capacité peut être calculée. Voici une question pour vous, quelle est l'unité d'un condensateur?
