Nahezu alle Stromkreise enthalten kapazitive Elemente. Die Verbindung von Kondensatoren untereinander erfolgt gemäß den Schemata. Sie müssen sowohl bei Berechnungen als auch bei der Installation bekannt sein.
serielle Verbindung
Kondensator und umgangssprachlich - "Kapazität", jener Teil, ohne den keine einzige elektrische oder elektronische Platine auskommt. Auch in modernen Gadgets ist es jedoch bereits in abgewandelter Form vorhanden.
Erinnern wir uns, was dieses Funkelement ist. Dies ist ein Speicher für elektrische Ladungen und Energie, 2 leitfähige Platten, zwischen denen sich ein Dielektrikum befindet. Wenn eine Gleichstromquelle an die Platten angelegt wird, fließt kurzzeitig ein Strom durch das Gerät und es lädt sich auf die Quellenspannung auf. Seine Kapazität wird genutzt, um technische Probleme zu lösen.
Das Wort selbst entstand lange bevor das Gerät erfunden wurde.Der Begriff tauchte schon auf, als man glaubte, Elektrizität sei so etwas wie eine Flüssigkeit, mit der man ein Gefäß füllen könne. In Bezug auf den Kondensator - es ist erfolglos, weil. bedeutet, dass das Gerät nur eine begrenzte Menge an Strom aufnehmen kann. Obwohl dies nicht der Fall ist, ist der Begriff unverändert geblieben.
Je größer die Platten und je kleiner der Abstand zwischen ihnen ist, desto größer ist die Kapazität des Kondensators. Wenn seine Platten mit einem beliebigen Leiter verbunden sind, erfolgt eine schnelle Entladung durch diesen Leiter.
In koordinierten Telefonzentralen werden mit Hilfe dieser Funktion Signale zwischen Geräten ausgetauscht. Die Länge der benötigten Impulse für Befehle wie: „Leitungsaufbau“, „Antwort des Teilnehmers“, „Auflegen“ wird durch den Kapazitätswert der in der Schaltung eingebauten Kondensatoren geregelt.
Die Einheit der Kapazität ist 1 Farad. Da Dies ist ein großer Wert, dann verwenden sie Mikrofarad, Picofarad und Nanofarad (μF, pF, nF).
In der Praxis kann durch eine Reihenschaltung eine Erhöhung der angelegten Spannung erreicht werden. In diesem Fall wird die angelegte Spannung von 2 äußeren Platten des zusammengesetzten Systems aufgenommen und die inneren Platten werden durch Ladungsverteilung aufgeladen. Auf solche Methoden wird zurückgegriffen, wenn die erforderlichen Elemente nicht zur Hand sind, aber Angaben zu anderen Nennspannungen vorliegen.
Ein Abschnitt mit 2 in Reihe geschalteten 125-V-Kondensatoren kann an eine 250-V-Stromversorgung angeschlossen werden.
Wenn bei Gleichstrom der Kondensator aufgrund seines dielektrischen Spalts ein Hindernis darstellt, dann ist bei einer Variablen alles anders.Für Ströme unterschiedlicher Frequenzen, wie Spulen und Widerstände, variiert der Widerstand eines Kondensators. Es lässt hochfrequente Ströme gut durch und bildet eine Barriere für ihre niederfrequenten Gegenstücke.
Funkamateure haben einen Weg - durch eine Kapazität von 220-500 pF wird anstelle einer Antenne ein Beleuchtungsnetz mit einer Spannung von 220 V an den Funkempfänger angeschlossen, das einen Strom mit einer Frequenz von 50 Hz herausfiltert und hochfrequente Ströme durchlassen. Dieser Kondensatorwiderstand lässt sich leicht mit der Kapazitätsformel berechnen: RC = 1/6*f*C.
Wo:
- Rc - Kapazität, Ohm;
- f ist die aktuelle Frequenz, Hz;
- C ist die Kapazität dieses Kondensators, F;
- 6 ist die Zahl 2π, gerundet auf die nächste ganze Zahl.
Aber nicht nur die angelegte Spannung an der Schaltung kann mit einem ähnlichen Schaltkreis geändert werden. So werden Kapazitätsänderungen bei seriellen Verbindungen erreicht. Zur leichteren Erinnerung haben sie sich einen Hinweis ausgedacht, dass der Gesamtkapazitätswert, der bei der Auswahl einer ähnlichen Schaltung erhalten wird, immer kleiner ist als der kleinere der beiden in der Kette enthaltenen.
Wenn Sie auf diese Weise 2 Teile mit der gleichen Kapazität verbinden, ist ihr Gesamtwert die Hälfte von jedem von ihnen. Kondensator-Reihenschaltungen können mit der folgenden Formel berechnet werden:
Сtot \u003d C1 * C2 / C1 + C2,
Sei C1=110 pF und C2=220 pF, dann ist Ctotal = 110×220/110+220 = 73 pF.
Vergessen Sie nicht die Einfachheit und Leichtigkeit der Installation sowie die Gewährleistung der Qualität des zusammengebauten Geräts oder der Ausrüstung. Bei seriellen Verbindungen müssen Container 1 Hersteller haben. Und wenn die Details der gesamten Kette aus derselben Release-Charge stammen, gibt es keine Probleme mit dem Betrieb der erstellten Kette.
Parallele Verbindung
Akkumulatoren für elektrische Ladung mit konstanter Kapazität, unterscheiden zwischen:
- Keramik;
- Papier;
- Glimmer;
- Metallpapier;
- Elektrolytkondensator.
Sie sind in 2 Gruppen unterteilt: Niederspannung und Hochspannung. Sie werden in Gleichrichterfiltern, zur Kommunikation zwischen Niederfrequenzabschnitten von Schaltkreisen, in Netzteilen für verschiedene Geräte usw. verwendet.
Es gibt auch variable Kondensatoren. Sie fanden ihren Zweck in abgestimmten Schwingkreisen von Fernseh- und Radioempfängern. Die Kapazität wird eingestellt, indem die Position der Platten relativ zueinander verändert wird.
Betrachten Sie den Anschluss von Kondensatoren, wenn ihre Anschlüsse paarweise verbunden sind. Eine solche Aufnahme ist für 2 oder mehr Elemente geeignet, die für dieselbe Spannung ausgelegt sind. Die Nennspannung, die auf dem Gehäuse des Teils angegeben ist, darf nicht überschritten werden. Andernfalls tritt ein Zusammenbruch des Dielektrikums auf und das Element fällt aus. Aber in einem Stromkreis, in dem eine Spannung unter dem Nennwert anliegt, kann der Kondensator eingeschaltet werden.
Die Parallelschaltung von Kondensatoren kann die Gesamtkapazität erhöhen. Bei manchen Geräten ist es erforderlich, eine große Ansammlung elektrischer Ladung bereitzustellen. Es gibt nicht genug bestehende Stückelungen, man muss Parallelen ziehen und das Vorhandene verwenden. Die Bestimmung des Gesamtwerts der resultierenden Verbindung ist einfach. Dazu müssen Sie nur die Werte aller verwendeten Elemente hinzufügen.
Um die Kapazitäten von Kondensatoren zu berechnen, lautet die Formel:
Ctot = C1 + C2, wobei C1 und C2 die Kapazität der entsprechenden Elemente sind.
Wenn C1=20 pF und C2=30 pF, dann Ctot = 50 pF. Es kann eine n-te Anzahl von Details in einer Parallele geben.
In der Praxis findet eine solche Verbindung Anwendung in speziellen Geräten, die in Energiesystemen und Umspannwerken verwendet werden.Sie werden in ganzen Batterieblöcken montiert und wissen, wie man Kondensatoren zur Kapazitätserhöhung anschließt.
Um das Blindleistungsgleichgewicht sowohl in Energieversorgungsanlagen als auch in Energieverbrauchsanlagen aufrechtzuerhalten, müssen Blindleistungskompensationsgeräte (RPC) eingebaut werden. Um Verluste zu reduzieren und die Spannung in den Netzen anzupassen, müssen bei der Berechnung des Geräts die Werte der Reaktanzen der in der Installation verwendeten Kondensatoren bekannt sein.
Es kommt vor, dass es notwendig wird, die Spannung über den Kondensatoren mit der Formel zu berechnen. In diesem Fall gehen wir davon aus, dass С=q/U, d.h. Verhältnis von Ladung zu Spannung. Und wenn die Ladungsmenge q und die Kapazität C ist, können wir die gewünschte Zahl erhalten, indem wir die Werte ersetzen. Es sieht aus wie:
U=q/C.
gemischte Verbindung
Gehen Sie beim Berechnen einer Kette, die eine Kombination der oben beschriebenen Kombinationen ist, wie folgt vor. Zunächst suchen wir Kondensatoren in einer komplexen Schaltung, die entweder parallel oder in Reihe miteinander verbunden sind. Wenn wir sie durch ein äquivalentes Element ersetzen, erhalten wir eine einfachere Schaltung. Dann führen wir im neuen Schema mit Abschnitten der Kette die gleichen Manipulationen durch. Wir vereinfachen solange, bis nur noch eine Parallel- oder Reihenschaltung übrig bleibt. Wie man sie berechnet, haben wir bereits in diesem Artikel gelernt.
Die Parallel-Serien-Schaltung ist anwendbar, um die Kapazität der Batterie zu erhöhen oder um sicherzustellen, dass die angelegte Spannung die Betriebsspannung des Kondensators nicht überschreitet.
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