Конденсатори в електричних ланцюгах
До цього розглядалися електричні ланцюги в яких були присутні джерело живлення і резистори (опору). Такий вибір був зроблений не випадково, бо резистор є, напевно, найпоширенішим радіоелектронним елементом, робота якого інтуїтивно зрозуміла.
На цій сторінці розглянемо послідовні і паралельні з’єднання конденсаторів, які є, напевно другими за популярністю радіоелементами.
На сторінках “Електричне поле” і “Електричний потенціал” ми познайомилися з плоским конденсатором. Коротенько нагадаємо, що конденсатор складається з двох ізольованих пластин, на яких зберігається електричний заряд, величина якого визначається ємністю конденсатора.
Аналогічно резисторам, конденсатори з’єднуються в електричних ланцюгах паралельно і послідовно.
Паралельне з’єднання конденсаторів
З малюнка добре видно, що при паралельному з’єднанні конденсаторів, напруга, створюване джерелом живлення (ІП), однаково для конденсаторів, оскільки, одна їх пластина підключена до позитивного полюса ІП, а друга – до негативного.
Для того, щоб дізнатися сумарний електричний заряд Q, який може зберігатися на конденсаторах в паралельній ланцюга (визначити сумарну ємність C1, C2 паралельно з’єднаних конденсаторів), необхідно просто скласти заряди конденсаторів:
Q = C1U + C2U
Оскільки, напруга однакова:
Q = U (C1 + C2)
Q = UC, де C = (C1 + C2)
Таким чином, паралельно підключені ємності конденсаторів складаються аналогічно послідовно з’єднаним опорам резисторів (див. Електричні кола).
Послідовне з’єднання конденсаторів
З малюнка добре видно, що права пластина конденсатора C1 і ліва пластина C2 з’єднані між собою, але при цьому ізольовані від решти електричного кола (оскільки пластини в конденсаторі розділені діелектриком), тому, вони електрично нейтральні з сумарним загальним зарядом, рівним нулю. Таким чином, величини зарядів, як позитивних, так і негативних, на кожній пластині обох конденсаторів однакові, і рівні q.
Загальне напруження на кінцях конденсаторів, з’єднаних послідовно, визначається за формулою:
U = q / C1 + q / C2
Оскільки заряди на конденсаторах рівні:
U = q (1 / C1 + 1 / C2)
U = q / C, де C = (C1 + C2)
або
1 / C = (1 / C1 + 1 / C2)
Related posts:
- Електролітичні конденсатори Електролітичні конденсатори (полярні конденсатори) мають відносно великі значення ємності, в основному від 1мкФ і більше. Електролітичні конденсатори електролітичні конденсатори, позначення При підключенні електролітичних конденсаторів необхідно дотримуватись полярності, на відміну від полярних конденсаторів. Принаймні один з висновків конденсатора позначений знаком + або -. Існує два виконання електролітичних конденсаторів: осьової, коли висновки розташовані з кожного боку корпусу […]...
- Постійні конденсатори Постійні конденсатори (конденсатори постійної ємності) – різновид полярних конденсаторів – бо у них немає полярності, на відміну від електролітичних конденсаторів) мають, як правило, невеликі значення ємності (до 1 мкФ). Оскільки вони неполярні, то можуть підключатися як завгодно. Обидва висновки цих конденсаторів абсолютно рівнозначні. Такі конденсатори важко пошкодити перегрівом при пайку. Визначити ємність постійного конденсатора з […]...
- Конденсатори. Ємність плоского конденсатора Конденсатори складаються з двох або більше близько розташованих один до одного провідників (обкладок), розділених шаром діелектрика (рис. 1), причому товщина шару діелектрика між провідниками значно менше розмірів самих провідників. При невеликих розмірах конденсатор відрізняється значною ємністю, що не залежить від наявності поблизу нього інших зарядів або провідників. Обкладкам конденсатора повідомляють однакові по модулю, але протилежні […]...
- Конденсатори: електроємність, енергія Конденсатор – система з двох провідників, призначена для зберігання зарядів і енергії електричного поля. Нехай провідники А і Б розділених діелектриком і спочатку не заряджені. Якщо перенести з одного з них на інший деякий заряд q, то ці провідники зарядяться різнойменними, але однаковими за модулем зарядами (рис. 38а). Таким чином, будь-які два провідники можна зробити […]...
- Потужність в електричних ланцюгах В якості одного з характеризують поведінку електронів параметрів (крім струму і напруги) може виступати потужність. Вона являє міру кількості роботи, яку можливо зробити за одиницю часу. Робота часто порівнюється з підйомом ваги. Так, чим більше виявиться вага і висота його підйому, тим більший обсяг роботи виконано. Потужність, визначаючи швидкість здійснення роботи в одиницю часу, вважається […]...
- Танталові конденсатори Танталові конденсатори – одна з різновидів електролітичних конденсаторів. Ці конденсатори мають невисоку напругу і застосовуються зазвичай там, де потрібна велика ємність в невеликому корпусі. Їх ще іноді називають намистинками за їх форму. Маркування танталових конденсаторів схожа на маркування звичайних електролітичних, але має свої особливості. Сучасні танталові конденсатори мають на своєму корпусі повну інформацію: ємність, напруга, […]...
- Перехідні процеси в електричних ланцюгах Перехідні процеси – це процеси, які при різних впливах виникають в електричних ланцюгах. Дані дії переводять електричні ланцюги з стаціонарного стану в новий стан. Причиною цього є дії комутаційної апаратури, перемикачів для відключення або включення джерела енергії, ключів. При аналізі процесів, які відбуваються в електричних ланцюгах, зустрічаються кілька видів процесів: Перехідні; Стаціонарні (усталені). Усталеною процес […]...
- Фізичні процеси в електричних ланцюгах Електромагнітне поле є носієм енергії, вона зосереджена як всередині, так і зовні проводів. Тому для розгляду фізичних процесів в електричних ланцюгах в повному обсязі необхідно провести розрахунок і повне дослідження електромагнітного поля на заданій ділянці ланцюга. Для того щоб провести даний аналіз, використовують диференціальні поняття і параметри, які характеризують електромагнітне поле в досліджуваної точці. Математичний […]...
- Маркування імпортних конденсаторів Кодова маркування конденсаторів часто використовується на маленьких конденсаторах, на яких важко розмістити повне числове значення ємності конденсатора. Перша цифра означає першу цифру ємності Друга цифра – другу цифру ємності Третя цифра означає число нулів, щоб показати значення ємності конденсатора в pF. Наступні знаки означають допуск і напруга. Наприклад: 152 означає 1500 pF (НЕ 152 pF) […]...
- Конденсатори – коротко Нагадаємо, що великі заряди можуть бути повідомлені тільки провідникам великих розмірів. Куля, наприклад, яким можна повідомити заряд 1 Кл, повинен мати діаметр не менш 20 м. Між тим у багатьох електротехнічних і радіотехнічних приладах необхідні пристрої, здатні при малих розмірах і невеликих відносно навколишніх тіл потенціалах накопичувати досить великі заряди. Ці пристрої отримали назву конденсаторів. […]...
- Електрична ємність конденсатора (електроємність) Электроемкостью провідника З є чисельна величина заряду, яку потрібно повідомити провіднику, щоб змінити його потенціал на одиницю: Ємність характеризує можливість провідника накопичувати заряд. Вона залежна від форми провідника, його лінійних розмірів і властивостей середовища, що оточує провідник. Одиниця ємності в СІ – фарада (Ф) – ємність провідника, в якому зміна заряду на 1 кулон змінює […]...
- Причини виникнення перехідних процесів в ланцюгах Виникнення перехідних процесів безпосередньо пов’язано з особливостями трансформації енергетичних запасів в реактивних елементах електричного кола. Кількість енергії, яка накопичується в магнітному полі індуктивного котушки, де протікає струм, можна виразити за допомогою формули. Оскільки запаси магнітної енергії W_L визначаються електричним струмом в котушці i_L, а електроенергії W_C – в конденсаторі U_C, то при будь-яких комутаціях у […]...
- Робота, що здійснюється при зарядці плоского конденсатора Для того щоб зарядити конденсатор, необхідно зробити певну роботу. Ця робота дорівнює енергії конденсатора. Переконатися в тому, що заряджений конденсатор має енергію, можна, підключивши його до електричної лампі. Короткочасна спалах світла свідчить про те, що заряджений конденсатор має енергію, і при з’єднанні конденсатора з лампою його енергія перетворюється у внутрішню енергію спіралі лампи. Сумарний електричний […]...
- Конденсатори Візьмемо дві ізольовані металеві пластини 1 і 2, розташовані на деякій відстані один від одного, і зарядимо їх рівними різнойменними зарядами. Це можна зробити різними способами. Наприклад, можна приєднати пластини до полюсів електричної машини. На одну з пластин при цьому перейде деякий негативний заряд, т. Е. Додасться деякий надлишковий число електронів, а на іншій з’явиться […]...
- Електричний потенціал З курсу Механіки відомо, що потенційна енергія тіла пов’язана з роботою сили, наприклад, підйом вантажу в гравітаційному полі збільшує його потенційну енергію. Оскільки, в електричному полі на заряди також діють сили, поняття потенційної енергії буде справедливо і для електричних полів, при цьому зміна потенційної енергії електричного поля є рушійною силою електричного струму, і називається напругою. […]...
- Конденсатор: визначення Конденсатор – двухелектродний компонент більшості електронних схем. Принцип дії заснований на його здатності накопичувати електричний заряд. Характеризується значенням електричної ємності. Чим вона вища, тим більше електричний заряд здатний накопичувати конденсатор. Зазвичай складається з двох електродів, які називаються обкладками, в формі пластин. Між пластинами знаходиться непровідний шар. По суті це система з двох провідників, між якими […]...
- Перехідні процеси в ланцюгах змінного струму Сталі режими роботи електричних ланцюгів – режими, в яких в ланцюзі незмінні параметри: напруга, струм, опору і т. д. Якщо після настання встановленого режиму зміниться напруга, то зміниться і струм. Перехід від одного сталого режиму до іншого відбувається не миттєво, а протягом деякого часу (рисунок 1). Процеси, що виникають в ланцюгах при переході від одного […]...
- Види електричних зарядів Виділяють два види електричних зарядів, умовно названих позитивними і негативними. Позитивно зарядженими (+) прийнято позначати тіла, які впливають на інші заряджені тіла аналогічно, як скло, наелектризоване тертям об шовк. Негативно зарядженими (-) прийнято позначати тіла, які впливають аналогічно, як ебоніт, наелектризований тертям об шерсть. Вибір терміна “позитивний” для зарядів, що утворилися на склі, і “негативний” […]...
- RC-ланцюга Раніше були розглянуті електричні ланцюги, в яких використовувалися резистори (радіоелемент, що володіє опором руху електричного струму) або конденсатори (радіоелемент, здатний зберігати електричний заряд). На практиці ці обидва радіоелементу дуже часто використовуються спільно. Електричні ланцюги, в яких присутні і резистори, і конденсатори, називаються RC-ланцюгами. В найпростішого електричного RC-ланцюга, що складається з одного конденсатора і одного резистора, […]...
- Електродвигуни і генератори – робота електричних машин Кожен з нас знає, що якщо підключити до електродвигуна дроти і подати через них на нього напругу від джерела живлення, то мотор почне обертатися. Якщо цей електродвигун від’єднати від джерела живлення і до наявних проводам (приєднані до мотору) включити лампочки (електричне навантаження), а саму вісь електричного двигуна почати розкручувати, то лампочка почне світитися. У підсумку […]...
- Електричні кола з конденсаторами В електричному ланцюгу з конденсаторами входять джерела електричної енергії і окремі конденсатори. Конденсатор являє собою систему двох провідників будь-якої форми, розділених шаром діелектрика. Приєднання затискачів конденсатора до джерела електричної енергії з постійною напругою U супроводжується накопиченням на одній з його пластин заряду + Q, а на інший – Q. Величина цих зарядів прямо пропорційна напрузі […]...
- Згладжування пульсацій Згладжування пульсацій – першочергове завдання після випрямлення струму. Це завдання виконує фільтр, що складається з конденсатора (конденсаторів), який включений в ланцюг між випрямлячем і навантаженням. Ємність конденсатора фільтра залежить від струму навантаження. Чим більше струм навантаження, тим більшу ємність повинен мати конденсатор фільтра, що згладжує. Принцип роботи фільтра, що згладжує випрямлячів наступний, в проміжки часу […]...
- Методи розрахунку електричних ланцюгів Для правильного розрахунку напруги, струму і потужності на певних ділянках електричних ланцюгів використовують різні методи. Серед них виділяють: Метод контурних струмів; Метод перетворення ланцюга; Метод застосування на практиці законів Кірхгофа; Метод накладення; Метод еквівалентного генератора. Найбільш поширеними в практиці для вирішення поставлених завдань є метод перетворення ланцюга і метод безпосереднього застосування законів Кірхгофа. Метод перетворення […]...
- 2 види електричних зарядів Прості досліди з електризації різних тіл ілюструють наступні положення. Існують заряди двох видів: позитивні (+) та негативні (-). Позитивний заряд виникає при терті скла об шкіру або шовк, а негативний – при терті бурштину (або ебоніту) об вовну; Заряди (або заряджені тіла) взаємодіють один з одним. Однойменні заряди відштовхуються, а різнойменні заряди притягуються; Стан електризації […]...
- Конденсатор змінної ємності Конденсатор змінної ємності (змінний конденсатор) – це конденсатор, ємність якого може змінюватися в заданих межах. Основне застосування змінних конденсаторів – це різні схеми радіоприймачів і радіопередавачів. Вони мають, як правило, невеликі межі регулювання ємності. Зазвичай між 100 і 500 пФ. Стандартний пристрій КПЕ наступне: Половина пластин, електрично з’єднаних між собою, розташовується нерухомо і називається статором. […]...
- Структура електричних ланцюгів Електричні ланцюги – сукупність пристроїв і об’єктів, що утворюють шлях електричному струму, електромагнітні процеси в яких можна описати за допомогою понять про електрорушійної силі, струмі і напрузі. Електричні ланцюги складаються з пристроїв для генерування електричної енергії, передачі її на відстань і перетворення в інші види енергії. Перші називають джерелами електричної енергії, другі – лініями електричного […]...
- Рух електричних зарядів Саме слово “електростатичний” говорить про якусь статиці, т. Е. Непорушності. Електростатична сила – це та сила, з якою нерухомий заряд діє на інші заряди, що знаходяться на відстані від нього. Але ми знаємо, що електричні заряди можуть рухатися. Їх рух називають електричним струмом. При русі зарядів виникають додаткові сили. Однак, перш ніж їх обговорювати, згадаємо […]...
- Пояснення електричних явищ Вам уже відомо, що всі тіла складаються з атомів. В кожному атомі кількість протонів і число електронів однаково, тому в звичайних умовах загальне число електронів в будь-якому тілі дорівнює загальній кількості протонів в ньому. Всі електрони однакові, і кожен з них має найменший негативний заряд. Всі протони також однакові, і кожен має позитивний заряд, рівний […]...
- Правила Кірхгофа. Розрахунок розгалужених електричних ланцюгів Електричний ланцюг являє собою сукупність джерел струму, провідників і споживачів електроенергії. Електричний ланцюг найчастіше є розгалуженою (складної) і містить вузли (рис. 1). Розрахунок розгалуженої електричного кола полягає в тому, щоб по заданих опорам ділянок ланцюга і ЕРС знайти сили струмів і напруги на кожній ділянці ланцюга. При цьому струми вважаються позитивними, якщо вони входять у […]...
- Номінали конденсаторів Номінали конденсаторів дуже схожі на номінали резисторів. Найбільш часто використовувані ряди при виробництві конденсаторів – ряд Е3 і радий Е6, тому що багато типів конденсаторів складно виготовити з великою точністю. Ряди конденсаторів Щоб виробляти реальний діапазон конденсаторів, необхідно збільшувати крок між номіналами ємностей у міру їх збільшення. Стандартні ряди конденсаторів засновані на цій ідеї і […]...
- Винахід електричних машин У дослідах Кавендіша використовуються дві півсфери, поміщені на підвішені рами. Внутрішній куля закріплений на горизонтальному стрижні. Заряд кулі визначається за допомогою скляної палички, обмотаною станіолем в точці дотику. Зі станіолю звішуються два пробкових кульки. Внутрішній кулю і сфери були покриті станіолем, щоб провідність була хорошою. За допомогою електричної машини заряжалась батарея-конденсатор, а від неї – […]...
- Джерела електричних сигналів Різність потенціалів двох різних точок називається електричною напругою, яке для стислості називають просто “напругою”, оскільки теорія електричних ланцюгів вивчає в основному електричні явища або процеси. Отже, якщо деяким чином створити дві області, потенціали яких відрізняються один від одного, то між ними з’явиться напруга U = φ1 – φ2, де φ1 і φ2 – потенціали областей […]...
- Діелектрична проникність Ємність конденсатора залежить, як показує досвід, не тільки від розміру, форми і взаємного розташування складових його провідників, але також і від властивостей діелектрика, що заповнює простір між цими провідниками. Вплив діелектрика можна встановити за допомогою наступного досвіду. Зарядимо плоский конденсатор і зауважимо показання електрометрії, що вимірює напругу на конденсаторі. Вдвінем потім в конденсатор незаряджену ебонітову […]...
- Енергія зарядженого конденсатора – формула Конденсатор характеризується здатністю накопичувати певну кількість енергії, яку з часом може повторно використовувати. Для визначення енергії, яку може накопичувати конденсатор, слід скористатися формулою: Wp – енергія електричного поля зарядженого конденсатора q – модуль заряду будь-якого з провідників конденсатора U – різниця потенціалів між провідниками С – електроємність конденсатора Можна зробити висновок, що енергія безпосередньо залежить […]...
- Втрати потужності та енергетичні характеристики електричних машин Процес перетворення енергії в будь електричної машині завжди супроводжується втратами, що виділяються у вигляді тепла. Втрати зазвичай поділяють на основні та додаткові. До основних відносять електричні, магнітні і механічні втрати. До електричних втрат? Ре відносять втрати в обмотках? Рео і в перехідних опорах щіткових контактів? Рещ. Потужність втрат, що йде на нагрів обмоток? Pео, визначається […]...
- Теорія електричних ланцюгів Теорією електричних ланцюгів вважається комплекс найбільш загальних закономірностей, що використовується з метою опису процесів в електричних ланцюгах. Теорія електроланок грунтується на двох постулатах: Вихідному припущенні теорії електричних ланцюгів (має на увазі, що в будь-яких електротехнічних пристроях всі процеси можна описати такими поняттями, як “напруга” і “струм”); Вихідне припущення теорії електроланок (передбачає, що сила струму в […]...
- Умножитель напруги Умножитель напруги буде простіше зрозуміти, якщо почати зі звичайного однополупериодного випрямляча. У цьому випрямлячі, як зазвичай, напруга на виході більше діючого значення змінної напруги на вході (виході вторинної обмотки трансформатора) в √2 раз. Вихідна напруга, як правило, зменшується з ростом струму навантаження. Для пояснення цього факту найкраще скористатися поняттям “постійної часу”, яке описує швидкість заряду […]...
- Пасивні і активні елементи електричних ланцюгів Елементом електричного кола називають ідеалізоване пристрій, що відображає будь-яка з властивостей реальної електричного кола. Електричні кола, в яких параметри всіх елементів не залежать від величини і напрямків струмів і напруг, тобто графіки вольтамперних характеристик (ВАХ) елементів є прямими лініями, називаються лінійними. Відповідно такі елементи називаються лінійними. Коли параметри елементів електричного кола істотно залежать від струму […]...
- Принцип суперпозиції електричних полів Якщо взяти пробний заряд і розмістити його на деякій відстані від інших зарядів, то на нього будуть діяти всі електричні поля зарядів, що знаходяться на якійсь відстані від нього. Так як ми знаємо, що напруженість є векторною величиною, тому для отримання загальної напруженості, яка діє на пробний заряд, слід знайти векторну суму. Для того, щоб […]...
- Енергія зарядженого конденсатора Заряджений конденсатор володіє енергією. У цьому можна переконатися на досвіді. Якщо зарядити конденсатор і замкнути його на лампочку, то (за умови, що ємність конденсатора досить велика) лампочка засвітиться на короткий проміжок. Отже, в зарядженому конденсаторі запасена енергія, яка і виділяється при його розрядки. Неважко зрозуміти, що цією енергією є потенційна енергія взаємодії обкладок конденсатора – […]...