Сколько вольт на сетевом конденсаторе c1

Сколько вольт на сетевом конденсаторе с1

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы - лидеры Не взлетает квадрокоптер 1 ставка. Перестал работать Mi band 4 1 ставка. Роботы уничтожат ваши рабочие места? А разве понятие "эфир" можно всерьёз рассматривать в электронике?

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

Содержание:

• Primary Menu
• Как сделать фильтр для блока питания. Фильтр для подавления помех от питающей сети
• Как получить напряжение 12 Вольт
• Подключение светодиода к 220 вольтам, схемы, примеры (видео, калькулятор). 220 вольт диоды
• Почему так сложно сделать питание светодиодов от 220В своими руками?
• где можно найти схему на JVC kd-sh99r. не хватает микросхемы а какой неизвестно
• До меня дошли слухи...

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Что будет, если подключить пусковой конденсатор, напрямую в сеть.

Primary Menu

Что то часто меня стали спрашивать как подключить микроконтроллер или какую низковольтную схему напрямую в не используя трансформатор. Желание вполне очевидное — трансформатор, пусть даже и импульсный, весьма громоздок. И запихать его, например, в схему управления люстрой размещенной прям в выключателе не получится при всем желании. Разве что нишу в стене выдолбить, но это же не наш метод! Правда конденсаторные блоки питания не имеют развязки от сети, поэтому если вдруг в нем что нибудь перегорит, или пойдет не так, то он запросто может долбануть тебя током, или сжечь твою квартиру, ну а комп угробить это вообще за милое дело, в общем технику безопасности тут надо чтить как никогда — она расписана в конце статьи.

В общем, если я тебя не убедил что бестрансформаторные блоки питания это зло — то сам себе злой Буратино, я тут не причем. Ну ладно, ближе к теме. Казалось бы, в чем проблема, выбрал нужные номиналы и получил искомое напряжение. Потом выпрямил и Profit. Но не все так просто — такой делитель может и сможет дать нужное напряжение, но вот совершенно не даст нужный ток.

А если сопротивления пропорционально уменьшать, то через них насквозь пойдет большой ток, что при напряжении в вольт даст очень большие тепловые потери — резисторы будут греть как печка и в итоге либо выйдут из строя, либо пожар устроят.

Все меняется если один из резисторов заменить на конденсатор. Суть в чем — как вы помните из статьи про конденсаторы, напряжение и ток на конденсаторе не совпадают по фазе. Так как у нас напряжение переменное, то конденсатор будет постоянно разряжаться и заряжаться, а особенность разряда-заряда конденсатора в том, что когда у него максимальный ток в момент заряда , то минимальное напряжение и наборот.

Когда он уже зарядился и напруга на нем максимальная, то ток равен нулю. Теоретическое отступление В цепи бывают три вида сопротивлений:. Да, чистые активные и реактивные элементы бывают только в теории. Например, у катушки есть индуктивное сопротивление — витки, активное сопротивление — сопротивление проволки и емкостное сопротивление — паразитные конденсаторы образующиеся между витками катушки.

Даже обычный проводник имеет какую то паразитную емкость и индуктивность. Активное сопротивление всегда постоянно, а реактивное зависит от частоты. Из этого следует, что индуктивность можно скомпенсировать емкостью и наоборот. Эта зависимость от частоты также показывает почему в высокочастотных устройствах простые, казалось бы, дорожки печатной платы начинают вести себя как детали — а просто из за возросшей частоты их паразитные значения реактивных сопротивлений возрастают до ощутимых величин.

Теперь надо что-то сделать с тем, что у нас переменка. Не велика проблема — добавим парочку диодов можно, конечно, и диодный мост, будет эффективней, но с двумя диодами проще диоды должны быть на ток около ампера, не меньше. И чтобы обратное напряжение было вольт на Все, в одну сторону ток течет через один диод, в другую через второй. В итоге, в правой части цепи у нас уже не переменка, а пульсирующий ток — одна полуволна синусоиды. Добавим сглаживающий конденсатор, чтобы сделать напряжение поспокойней, микрофарад на и вольт на 25, электролит:.

Но есть тут одна заковыка — у нас напряжение на нагрузке зависит от сопротивления нагрузки. А для всякой нежной электроники это черевато. Лечится стабилитроном на нужное нам напряжение. Питать мы собираемся микроконтроллер, так что на 5 вольт:. В принципе уже готово, единственно что надо поставить стабилитрон на такой ток, чтобы он не сдох когда нагрузки нет вообще, ведь тогда отдуваться за всех придется ему, протаскивая весь ток который может дать БП. А можно ему помочь слегонца.

Поставить резистор токоограничительный. Правда это сильно снизит нагрузочную способность блока питания, но нам хватит и этого. Сама формула выводится из жутких интегралов от формы тока и напряжения. А большего обычно и не требуется. Еще добавил резюк на 43ом 1Вт, чтобы кондер при втыкании кондер заряжался не так быстро и не было броска тока.

На печатке он здоровый такой, возле разьема. Печатная плата простая и вопросов по ее разводке под другую форму корпуса ни у кого не возникнет. Я же ее тут сделал просто для примера, поэтому не смотрите на ее большие размеры. Я не мельчил:. Как всегда, прикладываю LAY файл. Схема многократно проверена и работает. Я ее когда то пихал в систему управления нагревом термостекла. Места там было со спичечный коробок, а безопасность гарантировалась тотальной остекловкой всего блока. Поэтому надо крайне ответственно подходить к ее монтажу и выбору компонентов.

А также внимательно и очень осторожно обращаться с ней при наладке. Во первых, обратите внимание, что один из выводов идет к GND напрямую из розетки. А это значит что там может быть фаза, в зависимости от того как воткнули вилку в розетку.

Если все же хотите связь с компом, то используйте потенциально разделенные интерфейсы. Например, радиоканал, инфракрасную передачу, на худой конец разделение RS оптронами на две независимые части. И если можно от нее избавиться, то от нее нужно избавиться. Перейдя на традиционные схемы блоков питания с развязкой от сети.

Ну и, как обычно, видеосьемка процесса запуска девайса от розетки через такой вот БП:. Offtop: Для троллей я заготовил много вкусной еды — энджой! Ещё параллельно C5 следует поставить резюк примерно на мегаом. Для разрядки при отключении от сети. Кстати, да. Не нашлось ничего высоковольтного. Тока смдшки а они вольт до 50 вроде бы. Я то просто его после отключения разряжал отверткой. Как всегда, можно включить несколько smd последовательно. APC, например, не гнушается таким фокусом.

Оу, Ди, а ты собрал случаем не выпрямитель с удвоением напряжения? Вроде бы он… Херово электролитом придётся — они ведь импульсами в вольт заряжаться будут! Причем, даже если снаружи ничего не цеплять нагружаться он будет через зеннер, что вполне достаточно чтобы не нажирать потенциал.

Работать хоть как будет. Но расслабляться все равно не стоит, когда — нибудь да перепутаешь. Два но: 1 1N — шотки, не выдержат приложения напруги сети. Один раз вспотеют, вспомнишь что я тут говорил. Пустой кондер равен КЗ при включении, так что очень можно приложить в к диоду расчитанному на В такой схеме диод в обратном направлении всегда зашунтирован чем-то, ограничивающим на нем напряжение.

Так что в советских зарядниках спокойно стоят КД и не дохнут. Правда, если снять нагрузку, то обратный диод вылетит. А вот с этого места поподробнее, пожалуйста. Откуда там на любом из диодов возьмется обратное напряжение больше 40 вольт?

Обратное падение на нижнем диоде сложится из прямого напряжения на верхнем диоде 1 В при 7 А для 1N и напряжения на электролите. Как вы думаете, может на кондере выделиться 39 вольт или больше? Да его пробьет раньше диода…. Короче, мое имхо, что и 1N будут нормально работать. Сразу оговорюсь: это справедливо, если схема исправна.

В случае обрыва нижнего диода у верхнего возникнут серьезные проблемы, вслед за которым может выгореть и электролит. Но последний сгорит и в том случае, если оборвется R2, но это почему-то никого и не волнует…. Имелся ввиду обратный диод, при отрицательном напряжении шунтировать его некому.

Он зашунтирован нагрузкой. А если схема с питанием прямо от сети неисправна — там обычно весело вылетает все, и последним — предохранитель. При отрицательном напряжении его не надо шунтировать, он сам себя замечательно зашунтирует. По напряжению его может пробить только на положительной полуволне, но для этого электролит должен быть перезаряжен по самое не балуйся.

Ну и вдогонку хочу сказать, что хотя правильно собранная схема и будет прекрасно работать с низковольтными диодами, но все-таки правильнее в ней использовать высоковольтные.

Таким макаром на халяву достигается повышение надежности схемы, что для новичков будет очень важно. Возможно, в статье имело бы смысл указать, что при исправной схеме высоких обратных напряжений на диодах не будет, но в случае отказа они появятся, для чего и поставлены высоковольтные диоды.

Он прав. Нельзя туда ставить 1N, у меня опечатка, а в реальной схеме, та что на фотках, стоит 1N Щас поправлю. Резюк чтобы не искрило при включении там и так стоит, на схему поленился его добавлять. А вот с диодами ты прав. Попутал я.

Как сделать фильтр для блока питания. Фильтр для подавления помех от питающей сети

Постарайтесь как можно конкретнее описать причину нарушения, так вы поможете нам разобраться во всем гораздо быстрее. Конденсатор сетевой должен быть выше чем вольт, а именно вольт. Если в цепи есть реактивные элементы, то напряжение хорошо бы взять вольт, то есть с запасом. Где найти? Авторизация E-mail:. Регистрация Имя:.

брать величину конденсатора С1 очень большую, порядка – однополупериодная схема, причём как во входном сетевом выпрямителе схемы на диодах теряется напряжение, равное 2 x VF, т.е. около 2 вольт.

Как получить напряжение 12 Вольт

Что то часто меня стали спрашивать как подключить микроконтроллер или какую низковольтную схему напрямую в не используя трансформатор. Желание вполне очевидное — трансформатор, пусть даже и импульсный, весьма громоздок. И запихать его, например, в схему управления люстрой размещенной прям в выключателе не получится при всем желании. Разве что нишу в стене выдолбить, но это же не наш метод! Правда конденсаторные блоки питания не имеют развязки от сети, поэтому если вдруг в нем что нибудь перегорит, или пойдет не так, то он запросто может долбануть тебя током, или сжечь твою квартиру, ну а комп угробить это вообще за милое дело, в общем технику безопасности тут надо чтить как никогда — она расписана в конце статьи. В общем, если я тебя не убедил что бестрансформаторные блоки питания это зло — то сам себе злой Буратино, я тут не причем. Ну ладно, ближе к теме. Казалось бы, в чем проблема, выбрал нужные номиналы и получил искомое напряжение.

Подключение светодиода к 220 вольтам, схемы, примеры (видео, калькулятор). 220 вольт диоды

Забыли пароль? Форум Неавтомобильные форумы Гараж До меня дошли слухи Показано с 1 по 10 из Опции темы Подписаться на эту тему….

В данной статье будут рассмотрены несколько простых схем блоков питания для электронно-механических часов с выходным напряжением 1,5 вольта. Возможных вариантов построения схем источников питания — шесть, но можно из отдельных узлов этих схем составить и другие версии БП.

Почему так сложно сделать питание светодиодов от 220В своими руками?

Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. Joomla gallery by joomlashine. Ищите оптимальный вариант для обучения ремонту и техническому обслуживанию современной компьютерной техники? Импульсные источники питания завоевывают все большее жизненное пространство. Надежность их растет, и те недостатки, которые характерны для импульсных преобразователей энергии, с лихвой компенсируются их несомненными преимуществами.

где можно найти схему на JVC kd-sh99r. не хватает микросхемы а какой неизвестно

Разберем, какие действия следует произвести, если видим вздувшиеся электролитические конденсаторы, или предохранитель блока питания в обрыве. Включать блок питания для проверки со сгоревшим предохранителем, следует только через лампу мощностью ватт, подключенную проводами с крокодилами, к выводам предохранителя. Никаких жучков! Даже то, что блок питания стартует, это совсем не обязательное условие для того, чтобы считать блок питания рабочим. Бывает и такое, что блок питания стартует, но работает не стабильно. В таком случае с очень высокой степенью вероятности, мы можем попытаться визуально определить поломку, но есть одно но Заключается поломка в увеличившимся ESR электролитических конденсаторов, или по русски ЭПС эквивалентное последовательное сопротивление. Такие конденсаторы очень плохо работают в высокочастотных цепях, в таких, как в этих блоках питания.

То, что угодно проворковал траккиа миссис хаббард посмотрела. Какое то от солнца плавятся приборные панели передать ему.

До меня дошли слухи...

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы - лидеры Не взлетает квадрокоптер 1 ставка. Правильна ли Специальная теория относительности?

С другой стороны, можно не доводить сеть до плачевного состояния, не выпуская помехи за пределы устройства. Для того, чтобы уменьшить помехи, применяют фильтры. Тип фильтра и даже его расположение зависит от конкретного случая. К примеру, если помехи создаются одним источником двигателем, например , то лучше всего поместить фильтр поближе к этому источнику — замкнуть ток помехи как на рисунке выше. На рисунке — типичная схема фильтра компьютерного блока питания.

А предотвратить пробой от обратного напряжения можно с помощью обычного диода или еще одного светодиода. Поэтому самая простая схема подключения светодиода к В состоит всего из нескольких элементов:.

Предыдущая тема :: Следующая тема. Уважаемый Администратор! Предлагаю ввести при регистрации аккаунта небольшой экзамен-тест. Дать ответь к примеру на 5 вопросов касающихся спутникового ТВ. Если ответил правильно то пускать на форум, если нет - НАХ. Вернуться к началу. Может ещё заодно провести переэкзаменовку?

Напряжение 12 Вольт используется для питания большого количества электроприборов: приемники и магнитолы, усилители, ноутбуки, шуруповерты, светодиодные ленты и прочее. Об этом мы расскажем далее, предоставив обзор наиболее рациональных способов. Наиболее часто стоит задача получить 12 вольт из бытовой электросети В. Это можно сделать несколькими способами:.

Страничка эмбеддера » Сетевые фильтры и помехоподавляющие конденсаторы

В сетевых фильтрах часто используют хитрые конденсаторы с непонятными многим надписями — X1, Y2 итп. Это — помехоподавляющие конденсаторы. Разобраться в том, зачем они нужны и чем отличаются от «просто конденсаторов» поможет эта статья. Помех в сети всегда хватало — сначала они появлялись от щеточных двигателей, а теперь их в промышленных масштабах производят импульсные блоки питания. То, что помехи — это плохо, лишний раз распинаться не стоит. Сетевое напряжения в крайних случаях выглядит как-то вот так: Видно, что это сильно отличается от синусоиды, которая там должна быть. Для того, чтобы избавиться от помех, нужно сформировать беспрепятственный путь, по которому ток помехи может вернутся к источнику. Обычно такой путь, по закону Мерфи, лежит через самое чувствительное оборудование.

Наша задача сделать так, чтобы помехам не «захотелось» залазить в «нежные места» наших схем, но дать току помех течь туда, куда он «хотел» течь (в нейтраль, к примеру).  С другой стороны, можно не доводить сеть до плачевного состояния, не выпуская помехи за пределы устройства.

Для того, чтобы уменьшить помехи, применяют фильтры. Тип фильтра и даже его расположение зависит от конкретного случая. К примеру, если помехи создаются одним источником (двигателем, например), то лучше всего поместить фильтр поближе к этому источнику – замкнуть ток помехи (как на рисунке выше).

Если помехи создаются распределенной схемой в металлическом корпусе (компьютерный блок питания), то фильтр лучше поместить как можно ближе к сетевому шнуру – замкнуть ток помехи внутри корпуса и соединить корпус с самым “чистым” местом схемы, чтобы он сам не излучал.

На рисунке – типичная схема фильтра компьютерного блока питания. Красным показан путь излучаемой помехи, а зеленым – помехи, передающейся по проводам.

Помеха имеет две составляющих – синфазную и противофазную.

Противофазная составляющая помехи — это напряжение помехи между фазой и нейтралью. Для ее подавления используются конденсаторы типа X. Само название X происходит от английского “across-the-line”, буква X похожа на крест (“cross”). На рисунке выше, это конденсатор – C1.

К этим конденсаторам предъявляются такие требования – они должны выдерживать максимально допустимые в сети всплески, не загораться при выходе из строя и не поддерживать горение.

Сейчас используются два основных подкласса X-конденсаторов – X1 и X2.

• X1 – используются в промышленных устройствах, подключаемых к трехфазной сети. Эти конденсаторы гарантированно выдерживают всплеск напряжения в 4кВ.

• X2 – самый распространенный класс конденсаторов. Используется в бытовых приборах с номинальным напряжением сети до 250В, выдерживают всплеск до 2.5кВ.

Емкость X конденсаторов варьируется от 0.1мкФ до 1мкФ. Какую емкость нужно выбрать для данного конкретного прибора можно выяснить только с осциллографом.

Синфазная составляющая помехи — это напряжение помехи между обоими сетевыми проводами и корпусом устройства. Понять, что это такое и зачем нужно немного сложнее.

Рассмотрим типичный импульсный источник питания. Между первичной и вторичной обмоткой трансформатора T1 всегда есть паразитная емкость (нарисована зелененьким). Представим, что конденсатора C7 пока нет. Высокочастотные пульсации беспрепятственно проникают со стока транзистора (самое шумное место схемы!) на вторичную обмотку через зелененькую емкость. Таким образом, на всей выходной части блока питания присутствуют пульсации (с частотой блока питания) относительно заземления и обоих сетевых проводов. Напряжение эти пульсаций может доходить до тысяч вольт. Наш мега-чувствительный прибор будет излучать эти пульсации в эфир, а излучать помехи – это тоже самое, что ловить помехи только с обратным знаком. Прибору будет плохо.

Теперь добавим конденсатор C7. Ток помехи, который просочился через зеленый конденсатор теперь может вернуться туда, откуда взялся по более короткому и менее сложному пути, чем в предыдущем случае и в наш мега-чувствительный прибор ему больше течь не хочется!

Заметьте, что конденсатор C7 теперь связывает сеть с выходом блока питания! Но ведь это-же опасно! Человек, который дотронется одновременно к выходу такого блока питания (к корпусу устройства) и к заземлению (к батареи отопления, к примеру), получит заметный, но не страшный удар. А что будет, если конденсатор C7 сломается? Правильно, выход блока питания станет “электрическим стулом”. Именно поэтому и сделали конденсаторы типа Y – они предназначены для работы в тех местах, где выход их из строя угрожает жизни людей.

Конденсаторы Y – типа делятся на 2 основных класса

• Y1 – Работают при номинальном сетевом напряжении до 250В и выдерживают импульсное напряжение до 8кВ

• Y2 – Самый популярный тип, может быть использован при сетевом напряжении до 250В и выдерживает импульсы в 5кВ

Теперь немного фактов.

• Конденсаторы Y типа можно использовать вместо конденсаторов X типа, но нельзя использовать конденсаторы X типа вместо конденсаторов Y типа.

• Конденсаторы Y типа имеют обычно намного меньшую емкость, чем конденсаторы X типа.

• Если для конденсаторов X типа чем больше емкости, тем лучше, то емкость конденсаторов Y типа нужно выбирать как можно меньшей. Типичное значение 2.2нФ уже прилично бьется, если хватануться за выход БП и за батарею.

• Несмотря на все меры безопасности, производители рекомендуют вынимать вилку из розетки, когда вы на долго покидаете дом.

Рекомендую также почитать документ

CAPACITORS FOR RFI SUPPRESSION OF THE AC LINE: BASIC FACTS

8.2 Конденсаторы, включенные последовательно и параллельно — Университетская физика, том 2

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Объясните, как определить эквивалентную емкость конденсаторов при последовательном и параллельном соединении
• Вычислите разность потенциалов на пластинах и заряд на пластинах для конденсатора в сети и определите чистую емкость сети конденсаторов

Несколько конденсаторов можно соединить вместе для использования в различных приложениях. Несколько соединений конденсаторов ведут себя как один эквивалентный конденсатор. Общая емкость этого эквивалентного одиночного конденсатора зависит как от отдельных конденсаторов, так и от того, как они соединены. Конденсаторы могут быть расположены в двух простых и распространенных типах соединений, известных как 9.0013 серии и параллельно , для которых мы можем легко рассчитать общую емкость. Эти две основные комбинации, последовательная и параллельная, также могут использоваться как часть более сложных соединений.

Серийная комбинация конденсаторов

На рис. 8.11 показано последовательное соединение трех конденсаторов, расположенных в ряд внутри цепи. Как и для любого конденсатора, емкость комбинации связана с зарядом и напряжением с помощью уравнения 8.1. При подключении этой последовательной комбинации к аккумулятору с напряжением V каждый из конденсаторов приобретает одинаковый заряд Q . Чтобы объяснить, сначала обратите внимание, что заряд на пластине, подключенной к положительной клемме батареи, равен +Q+Q, а заряд на пластине, подключенной к отрицательной клемме, равен -Q-Q. Затем заряды индуцируются на других пластинах, так что сумма зарядов на всех пластинах и сумма зарядов на любой паре пластин конденсатора равна нулю. Однако падение потенциала V1=Q/C1V1=Q/C1 на одном конденсаторе может отличаться от падения потенциала V2=Q/C2V2=Q/C2 на другом конденсаторе, поскольку, как правило, конденсаторы могут иметь разные емкости. Последовательное соединение двух или трех конденсаторов напоминает один конденсатор с меньшей емкостью. Как правило, любое количество последовательно соединенных конденсаторов эквивалентно одному конденсатору, емкость которого (называемая эквивалентная емкость ) меньше, чем наименьшая из емкостей в последовательной комбинации. Заряд этого эквивалентного конденсатора такой же, как и заряд любого конденсатора в последовательном соединении: То есть все конденсаторы в последовательном соединении имеют одинаковый заряд . Это происходит из-за сохранения заряда в цепи. Когда заряд Q в последовательной цепи снимается с обкладки первого конденсатора (обозначаемого как -Q-Q), он должен быть помещен на обкладку второго конденсатора (обозначаемого как +Q), +Q) и так далее.

Рисунок 8.11 а) Три конденсатора соединены последовательно. Величина заряда на каждой пластине равна ·. (b) Цепочка конденсаторов в (а) эквивалентна одному конденсатору, емкость которого меньше, чем у любой из отдельных емкостей в (а), а заряд на его обкладках равен Ом .

Мы можем найти выражение для полной (эквивалентной) емкости, рассматривая напряжения на отдельных конденсаторах. Потенциалы на конденсаторах 1, 2 и 3 равны соответственно V1=Q/C1V1=Q/C1, V2=Q/C2V2=Q/C2 и V3=Q/C3V3=Q/C3. Эти потенциалы должны суммироваться с напряжением батареи, что дает следующий баланс потенциалов:

В=В1+В2+В3.В=В1+В2+В3.

Потенциал В измеряется на эквивалентном конденсаторе, удерживающем заряд Q и имеющем эквивалентную емкость CSCS. Вводя выражения для V1V1, V2V2 и V3V3, получаем

QCS=QC1+QC2+QC3.QCS=QC1+QC2+QC3.

Отменяя заряд Q , получаем выражение, содержащее эквивалентную емкость CSCS трех последовательно соединенных конденсаторов:

1CS=1C1+1C2+1C3.1CS=1C1+1C2+1C3.

Это выражение можно обобщить для любого количества конденсаторов в последовательной сети.

Комбинация серий

Для последовательно соединенных конденсаторов обратная величина эквивалентной емкости представляет собой сумму обратных величин отдельных емкостей:

1CS=1C1+1C2+1C3+⋯.1CS=1C1+1C2+1C3+⋯.

8,7

Пример 8.4

Эквивалентная емкость последовательной сети

Найдите общую емкость трех последовательно соединенных конденсаторов, если их отдельные емкости равны 1000 мкФ, 1000 мкФ, 5000 мкФ, 5000 мкФ и 8000 мкФ, 8000 мкФ.

Стратегия

Поскольку в этой цепи всего три конденсатора, мы можем найти эквивалентную емкость, используя уравнение 8.7 с тремя членами.

Раствор

Мы вводим данные емкости в уравнение 8.7:

1CS=1C1+1C2+1C3=11,000 мкФ+15,000 мкФ+18,000 мкФ1CS=1,325 мкФ.1CS=1C1+1C2+1C3=11,000 мкФ+15,000 мкФ+18,000 мкФ1CS=1,325 мкФ.

Теперь инвертируем этот результат и получаем CS=мкФ1,325=0,755мкФ.CS=мкФ1,325=0,755мкФ.

Значение

Обратите внимание, что в последовательной сети конденсаторов эквивалентная емкость всегда меньше наименьшей отдельной емкости в сети.

Параллельная комбинация конденсаторов

Параллельная комбинация трех конденсаторов, в которой одна пластина каждого конденсатора подключена к одной стороне цепи, а другая пластина подключена к другой стороне, показана на рис. 8.12 (а). Поскольку конденсаторы соединены параллельно, все они имеют одинаковое напряжение V на своих обкладках . Однако каждый конденсатор в параллельной сети может хранить различный заряд. Чтобы найти эквивалентную емкость CPCP параллельной сети, заметим, что общий заряд Q , хранящийся в сети, представляет собой сумму всех отдельных зарядов:

Q=Q1+Q2+Q3.Q=Q1+Q2+Q3.

В левой части этого уравнения мы используем соотношение Q=CPVQ=CPV, которое справедливо для всей сети. В правой части уравнения мы используем соотношения Q1=C1V, Q2=C2V, Q1=C1V, Q2=C2V и Q3=C3VQ3=C3V для трех конденсаторов в сети. Таким образом, мы получаем

CPV=C1V+C2V+C3V.CPV=C1V+C2V+C3V.

Это уравнение в упрощенном виде представляет собой выражение для эквивалентной емкости параллельной сети из трех конденсаторов:

СР=С1+С2+С3. СР=С1+С2+С3.

Это выражение легко обобщается на любое количество конденсаторов, соединенных параллельно в сети.

Параллельная комбинация

Для конденсаторов, соединенных параллельно, эквивалентная (чистая) емкость равна сумме всех отдельных емкостей в сети,

CP=C1+C2+C3+⋯.CP=C1+C2+C3+⋯.

8,8

Рисунок 8.12 а) Три конденсатора соединены параллельно. Каждый конденсатор подключен непосредственно к аккумулятору. б) Заряд эквивалентного конденсатора равен сумме зарядов отдельных конденсаторов.

Пример 8,5

Эквивалентная емкость параллельной сети

Найдите общую емкость для трех конденсаторов, соединенных параллельно, учитывая, что их отдельные емкости составляют 1,0 мкФ, 5,0 мкФ и 8,0 мкФ, 1,0 мкФ, 5,0 мкФ и 8,0 мкФ.

Стратегия

Поскольку в этой цепи всего три конденсатора, мы можем найти эквивалентную емкость, используя уравнение 8.8 с тремя членами.

Раствор

Ввод данных емкостей в уравнение 8. 8 дает

CP=C1+C2+C3=1,0 мкФ+5,0 мкФ+8,0 мкФCP=14,0 мкФ. CP=C1+C2+C3=1,0 мкФ+5,0 мкФ+8,0 мкФCP=14,0 мкФ.

Значение

Обратите внимание, что в параллельной сети конденсаторов эквивалентная емкость всегда больше, чем любая из отдельных емкостей в сети.

Сети конденсаторов обычно представляют собой некоторую комбинацию последовательных и параллельных соединений, как показано на рис. 8.13. Чтобы найти чистую емкость таких комбинаций, мы идентифицируем части, которые содержат только последовательные или только параллельные соединения, и находим их эквивалентные емкости. Мы повторяем этот процесс, пока не сможем определить эквивалентную емкость всей сети. Следующий пример иллюстрирует этот процесс.

Рисунок 8.13 а) Эта схема содержит как последовательное, так и параллельное соединение конденсаторов. (б) C1C1 и C2C2 соединены последовательно; их эквивалентная емкость CS.CS. (c) Эквивалентная емкость CSCS подключена параллельно C3. C3. Таким образом, эквивалентная емкость всей сети представляет собой сумму CSCS и C3.C3.

Пример 8,6

Эквивалентная емкость сети

Найдите общую емкость комбинации конденсаторов, показанной на рис. 8.13. Предположим, что емкости известны с точностью до трех знаков после запятой (C1=1,000 мкФ, C2=5,000 мкФ, (C1=1,000 мкФ, C2=5,000 мкФ, C3=8,000 мкФ).C3=8,000 мкФ). Округлите ответ до трех знаков после запятой.

Стратегия

Сначала мы определяем, какие конденсаторы подключены последовательно, а какие параллельно. Конденсаторы C1C1 и C2C2 включены последовательно. Их комбинация, обозначенная CS,CS, параллельна C3.C3.

Решение

Поскольку C1 и C2, C1 и C2 включены последовательно, их эквивалентная емкость CSCS получается с помощью уравнения 8.7:

1CS=1C1+1C2=11,000 мкФ+15,000 мкФ=1,200 мкФ⇒CS=0,833 мкФ. 1CS=1C1+1C2=11,000 мкФ+15,000 мкФ=1,200 мкФ⇒CS=0,833 мкФ.

Емкость CSCS подключена параллельно с третьей емкостью C3C3, поэтому мы используем уравнение 8.8, чтобы найти эквивалентную емкость C всей сети:

C=CS+C3=0,833 мкФ+8,000 мкФ=8,833 мкФ. =CS+C3=0,833 мкФ+8,000 мкФ=8,833 мкФ.

Пример 8,7

Сеть конденсаторов

Определите чистую емкость C комбинации конденсаторов, показанной на рис. 8.14, когда емкости C1 = 12,0 мкФ, C2 = 2,0 мкФ, C1 = 12,0 мкФ, C2 = 2,0 мкФ и C3 = 4,0 мкФ3 = 4,0 мкФ. Когда на комбинации сохраняется разность потенциалов 12,0 В, найти заряд и напряжение на каждом конденсаторе.

Рисунок 8.14 а) Комбинация конденсаторов. (b) Эквивалентная комбинация из двух конденсаторов.

Стратегия

Сначала мы вычисляем чистую емкость C23C23 параллельного соединения C2C2 и C3C3. Тогда C – чистая емкость последовательного соединения C1C1 и C23C23. Мы используем соотношение C=Q/VC=Q/V, чтобы найти заряды Q1Q1, Q2Q2 и Q3Q3, а также напряжения V1V1, V2V2 и V3V3 на конденсаторах 1, 2 и 3 соответственно.

Раствор

Эквивалентная емкость для C2C2 и C3C3 равна

C23=C2+C3=2,0 мкФ+4,0 мкФ=6,0 мкФ.C23=C2+C3=2,0 мкФ+4,0 мкФ=6,0 мкФ.

Вся комбинация из трех конденсаторов эквивалентна двум конденсаторам, включенным последовательно,

1C=112,0 мкФ+16,0 мкФ=14,0 мкФ⇒C=4,0 мкФ.1C=112,0 мкФ+16,0 мкФ=14,0 мкФ⇒C=4,0 мкФ.

Рассмотрим эквивалентную комбинацию из двух конденсаторов на рис. 8.14(b). Поскольку конденсаторы соединены последовательно, они имеют одинаковый заряд Q1=Q23Q1=Q23. Кроме того, конденсаторы имеют разность потенциалов 12,0 В, поэтому Q112,0 мкФ+Q16,0 мкФ⇒Q1=48,0 мкКл.

Теперь разность потенциалов на конденсаторе 1 равна

V1=Q1C1=48,0 мкC12,0 мкФ=4,0 В. V1=Q1C1=48,0 мкC12,0 мкФ=4,0 В.

Поскольку конденсаторы 2 и 3 соединены параллельно, они имеют одинаковую разность потенциалов:

V2=V3=12,0 В−4,0 В=8,0 В.V2=V3=12,0 В−4,0 В=8,0 В.

Следовательно, заряды этих двух конденсаторов равны соответственно

C2V2=(2,0 мкФ)(8,0 В)=16,0 мкКл, Q3=C3V3=(4,0 мкФ)(8,0 В)=32,0 мкКл.

Значение

Как и ожидалось, суммарный заряд параллельной комбинации C2C2 и C3C3 составляет Q23=Q2+Q3=48,0 мкКл. Q23=Q2+Q3=48,0 мкКл.

Проверьте свое понимание 8,5

Проверьте свои знания Определите чистую емкость C каждой сети конденсаторов, показанной ниже. Предположим, что C1=1,0pFC1=1,0pF, C2=2,0pFC2=2,0pF, C3=4,0pFC3=4,0pF и C4=5,0pFC4=5,0pF. Найдите заряд каждого конденсатора, предполагая, что в каждой сети существует разность потенциалов 12,0 В.

8.3: Конденсаторы последовательно и параллельно

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

• OpenStax
• OpenStax

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Объяснять, как определить эквивалентную емкость конденсаторов при последовательном и параллельном соединении
• Вычислите разность потенциалов на пластинах и заряд на пластинах для конденсатора в сети и определите чистую емкость сети конденсаторов

Несколько конденсаторов можно соединить вместе для использования в различных приложениях. Несколько соединений конденсаторов ведут себя как один эквивалентный конденсатор. Общая емкость этого эквивалентного одиночного конденсатора зависит как от отдельных конденсаторов, так и от того, как они соединены. Конденсаторы могут быть расположены в двух простых и распространенных типах соединений, известных как 9.0213 серии и параллельно , для которых мы можем легко рассчитать общую емкость. Эти две основные комбинации, последовательная и параллельная, также могут использоваться как часть более сложных соединений.

Последовательная комбинация конденсаторов

На рисунке \(\PageIndex{1}\) показана последовательная комбинация трех конденсаторов, расположенных в ряд в цепи. Как и для любого конденсатора, емкость комбинации связана как с зарядом, так и с напряжением:

\[ C=\dfrac{Q}{V}.\]

При подключении этой последовательной комбинации к аккумулятору с напряжением В каждый из конденсаторов приобретает одинаковый заряд Q . Чтобы объяснить, сначала обратите внимание, что заряд на пластине, подключенной к положительной клемме батареи, равен \(+Q\), а заряд на пластине, подключенной к отрицательной клемме, равен \(-Q\). Затем заряды индуцируются на других пластинах, так что сумма зарядов на всех пластинах и сумма зарядов на любой паре пластин конденсатора равна нулю. Однако падение потенциала \(V_1 = Q/C_1\) на одном конденсаторе может отличаться от падения потенциала \(V_2 = Q/C_2\) на другом конденсаторе, потому что, как правило, конденсаторы могут иметь разные емкости. Последовательное соединение двух или трех конденсаторов напоминает один конденсатор с меньшей емкостью. Как правило, любое количество последовательно соединенных конденсаторов эквивалентно одному конденсатору, емкость которого (называемая эквивалентная емкость ) меньше, чем наименьшая из емкостей в последовательной комбинации. Заряд этого эквивалентного конденсатора такой же, как заряд любого конденсатора в последовательном соединении: То есть все конденсаторы последовательного соединения имеют одинаковый заряд . Это происходит из-за сохранения заряда в цепи. Когда заряд Q в последовательной цепи снимается с обкладки первого конденсатора (обозначим его как \(-Q\)), он должен быть помещен на пластину второго конденсатора (обозначим его как \( +Q\)) и так далее.

Мы можем найти выражение для полной (эквивалентной) емкости, рассматривая напряжения на отдельных конденсаторах. Потенциалы на конденсаторах 1, 2 и 3 соответственно равны \(V_1 = Q/C_1\), \(V_2 = Q/C_2\) и \(V_3 = Q/C_3\). Эти потенциалы должны суммироваться с напряжением батареи, что дает следующий баланс потенциалов:

\[V = V_1 + V_2 + V_3.\]

Потенциал \(V\) измеряется на эквивалентном конденсаторе, который удерживает заряд \(Q\) и имеет эквивалентную емкость \(C_S\). Подставляя выражения для \(V_1\), \(V_2\) и \(V_3\), получаем

\[\dfrac{Q}{C_S} = \dfrac{Q}{C_1} + \dfrac{ Q}{C_2} + \dfrac{Q}{C_3}.\]

Отменяя заряд Q , мы получаем выражение, содержащее эквивалентную емкость \(C_S\) трех последовательно соединенных конденсаторов:

\[\dfrac{1}{C_S} = \dfrac{1}{C_1} + \dfrac{1}{C_2} + \dfrac{1}{C_3}.\]

Это выражение можно обобщить для любого количества конденсаторов в последовательной сети.

Комбинация серий

Для последовательно соединенных конденсаторов обратная величина эквивалентной емкости представляет собой сумму обратных величин отдельных емкостей:

\[\dfrac{1}{C_S} = \dfrac{1}{C_1} + \dfrac{1}{C_2} + \dfrac{1}{C_3} + \dots \label{capseries}\]

Пример \(\PageIndex{1}\): эквивалентная емкость последовательной сети

Найти общая емкость для трех конденсаторов, соединенных последовательно, при условии, что их отдельные емкости равны \(1,000 мкФ), \(5,000 мкФ\) и \(8,000 мкФ\).

Стратегия

Поскольку в этой сети всего три конденсатора, мы можем найти эквивалентную емкость, используя уравнение \ref{capseries} с тремя членами.

Решение

Вводим данные емкости в уравнение \ref{capseries}:

\[ \begin{align*} \dfrac{1}{C_S} &= \dfrac{1}{C_1} + \ dfrac{1}{C_2} + \dfrac{1}{C_3} \\[4pt] &= \dfrac{1}{1,000 мкм F} + \dfrac{1}{5,000 мкм F} + \dfrac{ 1}{8.000 \мкФ} \\[4pt] &= \dfrac{1.325}{\мкФ}.\end{align*} \]

Теперь инвертируем этот результат и получаем

\[ \begin{align*} C_S &= \dfrac{\mu F}{1.325} \\[4pt] &= 0.755 \mu F.\end{align*} \номер\]

Значение

Обратите внимание, что в последовательной сети конденсаторов эквивалентная емкость всегда меньше, чем наименьшая отдельная емкость в сети.

Параллельная комбинация конденсаторов

Параллельная комбинация трех конденсаторов, в которой одна пластина каждого конденсатора подключена к одной стороне цепи, а другая пластина подключена к другой стороне, показана на рисунке \(\PageIndex{2a} \). Так как конденсаторы соединены параллельно, все они имеют одинаковое напряжение V на пластинах . Однако каждый конденсатор в параллельной сети может хранить различный заряд. Чтобы найти эквивалентную емкость \(C_p\) параллельной сети, заметим, что общий заряд Q , хранящийся в сети, представляет собой сумму всех отдельных зарядов:

\[Q = Q_1 + Q_2 + Q_3.\ ]

В левой части этого уравнения мы используем соотношение \(Q = C_pV\), которое справедливо для всей сети. В правой части уравнения мы используем отношения \(Q_1 = C_1 V\), \(Q_2 = C_2V\) и \(Q_3 = C_3V\) для трех конденсаторов в сети. Таким образом, мы получаем

\[C_pV = C_1V + C_2V + C_3V.\]

Это уравнение в упрощенном виде представляет собой выражение для эквивалентной емкости параллельной сети из трех конденсаторов:

\[C_p = C_1 + C_2 + C_3.\ ]

Это выражение легко обобщается на любое количество конденсаторов, соединенных параллельно в сети.

Параллельное соединение

Для конденсаторов, соединенных параллельно, эквивалентная (чистая) емкость представляет собой сумму всех отдельных емкостей в сети,

\[C_p = C_1 + C_2 + C_3 + . .. \label{capparallel}\]

Пример \(\PageIndex{2}\): эквивалентная емкость параллельной сети

Найдите чистую емкость трех конденсаторов, соединенных параллельно, если их индивидуальные емкости равны \(1,0 мкФ\), \(5,0 мкФ\ F\) и \(8,0 мкF\).

Стратегия

Поскольку в этой сети всего три конденсатора, мы можем найти эквивалентную емкость, используя уравнение \ref{capparallel} с тремя членами.

Решение

Ввод данных емкостей в уравнение \ref{capparallel} дает

\[\begin{align*} C_p &= C_1 + C_2 + C_3 \\[4pt] &= 1.0 \мкФ + 5.0 \мкФ + 8,0 \мкФ \\[4pt] &= 14,0 \мкФ. \end{align*}\]

Значимость

Обратите внимание, что в параллельной сети конденсаторов эквивалентная емкость всегда больше, чем любая из отдельных емкостей в сети.

Сети конденсаторов обычно представляют собой некоторую комбинацию последовательных и параллельных соединений, как показано на рисунке \(\PageIndex{3}\). Чтобы найти чистую емкость таких комбинаций, мы идентифицируем части, которые содержат только последовательные или только параллельные соединения, и находим их эквивалентные емкости. Мы повторяем этот процесс, пока не сможем определить эквивалентную емкость всей сети. Следующий пример иллюстрирует этот процесс.

Пример \(\PageIndex{3}\): эквивалентная емкость сети

Найдите общую емкость комбинации конденсаторов, показанной на рисунке \(\PageIndex{3}\). Предположим, что емкости известны с точностью до трех знаков после запятой (\(C_1 = 1,000 мкФ, C_2 = 5,000 мкФ, C_3 = 8,000 мкФ\)). Округлите ответ до трех знаков после запятой.

Стратегия

Сначала мы определяем, какие конденсаторы подключены последовательно, а какие параллельно. Конденсаторы \(C_1\) и \(C_2\) включены последовательно. Их комбинация, обозначенная \(C_S\), параллельна \(C_3\).

Решение

Поскольку \(C_1\) и \(C_2\) соединены последовательно, их эквивалентная емкость \(C_S\) получается с помощью уравнения \ref{capseries}:

\[\begin{align* } \dfrac{1}{C_S} &= \dfrac{1}{C_1} + \dfrac{1}{C_2} \\[4pt] &= \dfrac{1}{1,000 мкм F} + \dfrac{ 1}{5.000 \мкФ} \\[4pt] &= \dfrac{1.200}{\мкФ} \end{align*}\]

Таким образом,

\[ C_S = 0,833 \mu F. \nonnumber\]

Емкость \(C_S\) подключена параллельно с третьей емкостью \(C_3\), поэтому используем уравнение \ref{capparallel} найти эквивалентная емкость C всей сети:

\[\begin{align*} C &= C_S + C_3 \\[4pt] &= 0,833 мкФ + 8,000 мкФ \\[4pt] &= 8,833 мкФ. \end{align*}\]

Сеть конденсаторов

Определите чистую емкость C комбинации конденсаторов, показанной на рисунке \(\PageIndex{4}\), когда емкости равны \(C_1 = 12,0 мкФ, C_2 = 2,0 мкФ\) и \(C_3 = 4,0 мкФ\). Когда на комбинации сохраняется разность потенциалов 12,0 В, найти заряд и напряжение на каждом конденсаторе.

Стратегия Сначала мы вычисляем чистую емкость \(C_{23}\) параллельного соединения \(C_2\) и \(C_3\). Тогда C - чистая емкость последовательного соединения \(C_1\) и \(C_{23}\). Мы используем соотношение \(C = Q/V\), чтобы найти заряды \(Q_1, Q_2\) и \(Q_3\), а также напряжения \(V_1, V_2\) и \(V_3\) на конденсаторы 1, 2 и 3 соответственно.

Решение Эквивалентная емкость для \(C_2\) и \(C_3\) равна

\[C_{23} = C_2 + C_3 = 2,0 мкФ + 4,0 мкФ = 6,0 мкФ.\]

Вся комбинация из трех конденсаторов эквивалентна двум конденсаторам, включенным последовательно,

\[ \dfrac{1}{C} = \dfrac{1}{12,0 мкм F} + \dfrac{1}{6,0 мкм F} = \dfrac{1}{4,0 мкм F} \Rightarrow C = 4,0 \ mu F. \]

Рассмотрим эквивалентную комбинацию из двух конденсаторов на рисунке \(\PageIndex{2b}\). Поскольку конденсаторы соединены последовательно, они имеют одинаковый заряд \(Q_1 = Q_{23}\). Кроме того, конденсаторы имеют общую разность потенциалов 12,0 В, поэтому

\[12,0 В = V_1 + V_{23} = \dfrac{Q_1}{C_1} + \dfrac{Q_{23}}{C_{23}} = \dfrac{Q_1}{12,0 мкм F} + \dfrac{Q_1}{6,0 мкФ} \Rightarrow Q_1 = 48,0 мкКл\]

Теперь разность потенциалов на конденсаторе 1 равна

\[V_1 = \dfrac{Q_1}{C_1} = \dfrac{ 48,0 мкКл}{12,0 мкФ} = 4,0 В.\]

Поскольку конденсаторы 2 и 3 соединены параллельно, они имеют одинаковую разность потенциалов:

\[V_2 = V_3 = 12,0 В - 4,0 В = 8,0 В.\]

Следовательно, заряды этих двух конденсаторов соответственно равны

\[Q_2 = C_2V_2 = (2,0 мкм F)(8,0 В) = 16,0 мкм C,\]

\[Q_3 = C_3V_3 = (4,0 мкм F)(8,0 В) = 32,0 мкм C. \]

Значимость Как и ожидалось, чистый заряд при параллельной комбинации \(C_2\) и \(C_3\) равен \(Q_{23} = Q_2 + Q_3 = 48,0 мкКл\)

Упражнение \ (\PageIndex{1}\)

Определите чистую емкость C каждой сети конденсаторов, показанной ниже.

Learn more

• Чем убрать царапины на мебели
• Электрическая варочная панель gorenje
• Домашние спортивные комплексы для детей
• Корень укропа
• Укладка пароизоляции
• Ванна акрил или чугун что лучше
• Ловушка для мошек в квартире
• Как работает сифон
• Напольная керамическая плитка под камни
• Этажерка это
• Диван с ящиками