سعة نظام مكثف في اتصال مختلط. أنواع مختلفة من اتصالات المكثفات

دراسة التوصيلات المتسلسلة والمتوازية والمختلطة للمكثفات

الغرض من العمل:تعلم كيفية تجميع بنوك المكثفات وتحديد قدرتها.

الجزء النظري

توصيل المكثفات على التوازي

في دائرة متوازية التوصيلات، يتم توصيل جميع لوحات المكثفات إلى مجموعتين، حيث يتم توصيل طرف واحد من كل مكثف بمجموعة واحدة مع المجموعات الأخرى، والثانية بأخرى. مثال جيداتصال ودائرة متوازية

في الصورة

جميعها متصلة بالتوازييتم توصيل المكثفات بنفس مصدر الجهد، لذلك هناك نقطتين من فرق الجهد أو الجهد عبرها. جميع أطراف المكثفات سيكون لها نفس الجهد تمامًا.

عند توصيلها على التوازي، تشكل جميع المكثفات معًا سعة واحدة بشكل أساسي، والتي ستكون قيمتها مساوية لمجموع كل سعات المكثفات المتصلة في الدائرة. في اتصال متوازيسوف يتدفق تيار مختلف عبر كل مكثف، والذي سيعتمد على قيمة السعة لكل منهم. كلما زادت القدرة، و تيار أعلىسوف تتدفق من خلاله.

اتصال متوازييحدث في كثير من الأحيان في الحياة. بمساعدتها، يمكنك تجميع أي سعة ضرورية من مجموعة المكثفات. على سبيل المثال، لبدء تشغيل محرك كهربائي ثلاثي الطور شبكة أحادية الطور 220 فولت نتيجة للحسابات، فقد تلقيت أن هناك حاجة إلى سعة عمل تبلغ 125 ميكروفاراد. لن تجد مكثفات بهذا الحجم للبيع. من أجل الحصول على السعة المطلوبة، سيتعين عليك شراء 3 مكثفات وتوصيلها على التوازي، واحدة بسعة 100 ميكروفاراد، والثانية بسعة 20، والثالثة بسعة 5 ميكروفاراد.

توصيل المكثفات على التوالي

للاتصال التسلسليفي المكثفات، يتم توصيل كل لوحة عند نقطة واحدة فقط بلوحة واحدة من المكثف الآخر. وهذا يؤدي إلى سلسلة من المكثفات. يتم توصيل المحطتين الخارجيتين بمصدر تيار، مما يؤدي إلى إعادة توزيع الشحنات الكهربائية بينهما. الشحنات الموجودة على جميع اللوحات الوسيطة لها نفس الحجم، وتتناوب في الإشارة.

يتدفق نفس مقدار التيار عبر جميع المكثفات المتصلة على التوالي لأنه لا يوجد مسار آخر لتمريره.
القدرة الإجماليةستكون محدودة بمساحة اللوحات الأصغر حجمًا، لأنه بمجرد شحن المكثف ذو السعة الأصغر بالكامل، ستتوقف السلسلة بأكملها عن تمرير التيار وسيتم مقاطعة شحن الآخرين. يحسب أنني آكل

العظام حسب هذه الصيغة:

ولكن مع متسقةالاتصال، فإن المسافة (أو العزل) بين اللوحات تزداد إلى قيمة تساوي مجموع المسافات بين لوحات جميع المكثفات المتصلة على التوالي. على سبيل المثال، إذا أخذت مكثفين بجهد تشغيل 200 فولت وقمت بتوصيلهما على التوالي، فإن العزل بين ألواحهما يمكن أن يتحمل 1000 فولت عند توصيله بالدائرة.

مما سبق يمكننا أن نستنتجوالتي يجب أن تكون متصلة في سلسلة:

1. لتلقيما يعادل مكثف أصغر.

2. إذا كانت هناك حاجة إلى القدرة، العمل من أجل المزيد الفولتية العالية.

3. لإنشاءمقسم الجهد السعوي، والذي يسمح لك بالحصول على جهد أقل من جهد أعلى.

في الممارسة العملية، للحصول على الأول والثاني، يكفي شراء مكثف واحد بقيمة السعة المطلوبة أو جهد التشغيل. لهذا السبب هذه الطريقةالاتصال لا يحدث في الحياة.

محتوى:

في الدوائر الهندسية الإلكترونية والراديو، المتوازية و اتصال تسلسليالمكثفات. في الحالة الأولى، يتم الاتصال دون أي عقد مشتركة، وفي الخيار الثاني، يتم دمج جميع العناصر في عقدتين ولا يتم توصيلهما بعقد أخرى، ما لم يتم توفير ذلك مسبقًا بواسطة الدائرة.

اتصال تسلسلي

في التوصيل التسلسلي، يتم توصيل مكثفين أو أكثر في دائرة مشتركة بحيث يتم توصيل كل مكثف سابق بالمكثف التالي عند نقطة مشتركة واحدة فقط. سيكون للتيار (1) الذي يشحن دائرة متتالية من المكثفات نفس القيمة لكل عنصر، لأنه يمر فقط على طول المسار الوحيد الممكن. يتم تأكيد هذا الموقف من خلال الصيغة: i = i c1 = i c2 = i c3 = i c4.

بسبب نفس القيمةيتدفق التيار عبر المكثفات المتصلة على التوالي، فإن كمية الشحنة المتراكمة بواسطة كل منها ستكون هي نفسها، بغض النظر عن السعة. يصبح هذا ممكنًا لأن الشحنة القادمة من لوحة المكثف السابق تتراكم على لوحة عنصر الدائرة اللاحقة. ولذلك، فإن مقدار الشحن على المكثفات المتصلة على التوالي سوف تبدو كما يلي: إجمالي Q = Q 1 = Q 2 = Q 3.

إذا اعتبرنا ثلاثة مكثفات C 1 و C 2 و C 3 متصلة في دائرة متتالية، يتبين أن متوسط ​​المكثف C 2 عند العاصمةتبين أنها معزولة كهربائيا عن الدائرة العامة. في النهاية، سيتم تقليل المساحة الفعالة للألواح إلى مساحة ألواح المكثفات الأكثر الحد الأدنى من الأحجام. إن ملء الألواح بالكامل بشحنة كهربائية يجعل من المستحيل مرور أي تيار إضافي عبرها. ونتيجة لذلك يتوقف تدفق التيار في الدائرة بأكملها، وبالتالي يتوقف شحن جميع المكثفات الأخرى.

المسافة الإجمالية بين اللوحات في اتصال متسلسل هي مجموع المسافات بين لوحات كل عنصر. نتيجة للاتصال في دائرة سلسلة، واحدة مكثف كبير، مساحة الصفائح التي تتوافق مع صفائح العنصر ذات السعة الدنيا. وتبين أن المسافة بين اللوحات تساوي مجموع جميع المسافات المتوفرة في السلسلة.

سيكون انخفاض الجهد عبر كل مكثف مختلفًا اعتمادًا على السعة. يتم تحديد هذا الموضع بواسطة الصيغة: C = Q/V، حيث تتناسب السعة عكسيا مع الجهد. وبالتالي، مع انخفاض سعة المكثف، ينخفض ​​جهد أعلى عبره. يتم حساب السعة الإجمالية لجميع المكثفات بالصيغة: 1/C الإجمالي = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3.

الميزة الرئيسيةمثل هذا المخطط يتكون من المرور الطاقة الكهربائيةفقط في اتجاه واحد. ولذلك، فإن القيمة الحالية في كل مكثف ستكون هي نفسها. يخزن كل محرك في دائرة متوالية كمية متساوية من الطاقة، بغض النظر عن السعة. أي أنه يمكن إعادة إنتاج السعة بفضل الطاقة الموجودة في جهاز التخزين المجاور.

آلة حاسبة على الإنترنت لحساب سعة المكثفات المتصلة على التوالي الدائرة الكهربائية.

مركب مختلط

التوصيل المتوازي للمكثفات

يعتبر الاتصال المتوازي هو الاتصال الذي يتم فيه توصيل المكثفات ببعضها البعض بواسطة جهتي اتصال. وبالتالي، يمكن توصيل عدة عناصر في وقت واحد عند نقطة واحدة.

يتيح لك هذا النوع من الاتصال تكوين مكثف واحد به أحجام كبيرةحيث ستكون مساحة الصفائح مساوية لمجموع مساحات الصفائح لكل مكثف على حدة. نظرًا لحقيقة أنها تتناسب بشكل مباشر مع مساحة الألواح، فإن السعة الإجمالية هي الكمية الإجماليةجميع سعات المكثفات متصلة على التوازي. أي أن مجموع C = C 1 + C 2 + C 3.

وبما أن فرق الجهد يحدث عند نقطتين فقط، فإن نفس الجهد سينخفض ​​عبر جميع المكثفات المتصلة على التوازي. ستكون القوة الحالية في كل منها مختلفة، اعتمادًا على قيمة السعة والجهد. وهكذا، متسقة و اتصال متوازي، يستخدم في مخططات مختلفة، يسمح لك بضبط المعلمات المختلفة في مناطق معينة. ونتيجة لهذا، يتم الحصول على النتائج اللازمة لتشغيل النظام بأكمله ككل.

تستخدم المكثفات الكهربائية على نطاق واسع في المعدات الإلكترونية. إنها تتصدر عدد التطبيقات في وحدات المعدات، ووفقًا لبعض المعايير، فهي تأتي في المرتبة الثانية بعد المقاومات. المكثفات موجودة في أي جهاز الكترونيوحاجتهم للإلكترونيات الحديثة تتزايد باستمرار. جنبا إلى جنب مع المجموعة الواسعة الحالية، يستمر تطوير أنواع جديدة ذات خصائص كهربائية وتشغيلية محسنة.

المكثف هو أحد عناصر الدائرة الكهربائية التي تتكون من أقطاب كهربائية معزولة عن بعضها البعض بواسطة عازل.

تتميز المكثفات بالسعة، أي بنسبة الشحنة إلى فرق الجهد الذي تنتقله هذه الشحنة.

في النظام الدوليسي يتم أخذ سعة المكثف كوحدة للسعةمع زيادة في الجهد بمقدار واحد فولت عند نقل شحنة قدرها واحد كولوم. هذه الوحدة تسمى الفاراد. إنها كبيرة جدًا بحيث لا يمكن استخدامها لأغراض عملية. ولذلك، فمن الشائع استخدام وحدات أصغر مثل بيكوفاراد (pF)، نانوفاراد (nF) وميكروفاراد (μF).

المجموعات حسب نوع العازل

تستخدم العوازل الكهربائية لعزل الألواح عن بعضها البعض. أنها مصنوعة من المواد العضوية وغير العضوية. غالبًا ما تستخدم أفلام أكسيد المعادن كمادة عازلة.

بناءً على نوع العازل، تنقسم العناصر إلى مجموعات:

• عضوي؛
• غير عضوي؛
• غازية.
• أكسيد.

يتم تصنيع العناصر العازلة العضوية عن طريق لف شرائح رقيقة من الورق أو الفيلم الخاص. أيضًا يتم استخدام عازل مشتركمع احباط أو أقطاب معدنية. يمكن أن تكون هذه العناصر إما ذات جهد عالي (أكثر من 1600 فولت) أو ذات جهد منخفض (حتى 1600 فولت).

في المنتجات ذات العزل الكهربائي غير العضوي، يتم استخدام السيراميك والميكا والزجاج والسيراميك الزجاجي والمينا الزجاجية. تتكون لوحاتها من طبقة رقيقة من المعدن، والتي يتم تطبيقها على العازل عن طريق المعدنة. هناك الجهد العالي والجهد المنخفض وقمع الضوضاء.

يتم استخدام الغاز المضغوط (الفريون، النيتروجين، SF6)، الهواء أو الفراغ كعازل غازي. اعتمادا على طبيعة التغيير في القدرة والوظيفة المنفذة، يمكن أن تكون هذه العناصر دائمة أو متغيرة.

العناصر الأكثر استخدامًا هي تلك التي تحتوي على عازل فراغي. لديهم سعات محددة كبيرة (مقارنة بالعازل الغازي) وقوة كهربائية أعلى. عناصر مع فراغ عازل لديها معلمات مستقرةمع التغيرات في درجات الحرارة في البيئة.

نطاق التطبيق: أجهزة الإرسال التي تعمل على نطاقات الموجات القصيرة والمتوسطة والطويلة بترددات تصل إلى 30-80 ميجا هرتز.

العناصر التي تحتوي على عازل أكسيد هي:

• الغرض العام
• قاذفات.
• نبض؛
• غير قطبية
• تردد عالي
• قمع التدخل.

العازل الكهربائي عبارة عن طبقة أكسيد يتم تطبيقها على الأنود كهروكيميائيًا.

أسطورة

يتم تحديد العناصر باستخدام الأنظمة المختصرة والكاملة.

مع نظام مخفض تتم كتابة الحروف والأرقام، حيث يشير الحرف إلى الفئة الفرعية، يشير الرقم إلى المجموعة، اعتمادًا على العازل المستخدم. العنصر الثالث يشير إلى رقم تسجيل نوع المنتج.

بكامل طاقته رمزتتم الإشارة إلى المعلمات والخصائص بالتسلسل التالي:

• رمز تصميم المنتج؛
• الجهد المقنن للمنتج.
• القدرة الاسمية للمنتج.
• الانحراف المسموح به للسعة.
• استقرار درجة حرارة حاوية المنتج.
• الاسمي قوة رد الفعلمنتجات.

اختيار المذهب

يمكن توصيل المكثفات ببعضها البعض بطرق مختلفة.

في الممارسة العملية، غالبا ما تنشأ المواقف عندما يكون من الضروري استخدام عدد محدود من مكونات الراديو عند تثبيت الدائرة أو استبدال العنصر الخاطئ. ليس من الممكن دائمًا اختيار عناصر الفئة المطلوبة.

في هذه الحالة، من الضروري استخدام توصيلات متتالية ومتوازية للمكثفات.

في مخطط اتصال متوازي، هم القيمة الإجمالية ستكون مجموع القدرات العناصر الفردية. مع نظام الاتصال هذا، يتم توصيل جميع لوحات العناصر في مجموعات. يتم توصيل أحد أطراف كل عنصر بمجموعة واحدة، والطرف الآخر بمجموعة أخرى.

في نفس الوقت سيكون الجهد على جميع اللوحات هو نفسهلأن جميع المجموعات متصلة بنفس مصدر الطاقة. في الواقع، يتم الحصول على سعة واحدة، وهي القيمة الإجمالية لجميع السعات في دائرة معينة.

للحصول على سعة أكبر، يتم استخدام اتصال مواز للمكثف.

على سبيل المثال، من الضروري توصيل محرك ثلاثي الطور بشبكة أحادية الطور 220 فولت، ولوضع تشغيل المحرك، يلزم وجود سعة تبلغ 135 ميكروفاراد. من الصعب جدًا العثور عليه، ولكن يمكن الحصول عليه باستخدام اتصال متوازي لعناصر 5 و30 و100 ميكروفاراد. ونتيجة لعملية الإضافة، نحصل على الوحدة المطلوبة وهي 135 ميكروفاراد.

اتصال سلسلة من المكثفات

يتم استخدام توصيل سلسلة من المكثفات إذا كان من الضروري الحصول على سعة أقل من سعة العنصر. يمكن لهذه العناصر تحمل الفولتية العالية. عند توصيل المكثفات على التوالي، فإن مقلوب السعة الكلية يساوي مجموع مقلوبات العناصر الفردية. للحصول على القيمة المطلوبة، هناك حاجة إلى مكثفات معينة، والتي سيعطي توصيلها المتسلسل القيمة المطلوبة.

قد يطرح سؤال حول كيفية توصيل المكثفات لأي شخص مهتم بالإلكترونيات واللحام. في أغلب الأحيان، تنشأ الحاجة إلى ذلك في الحالات التي لا يتوفر فيها جهاز ذو تصنيف مناسب عند تجميع أو إصلاح أي جهاز.

على سبيل المثال، يحتاج الشخص إلى إصلاح الجهاز عن طريق استبدال مكثف إلكتروليتي بسعة 1000 ميكروفاراد أو أكثر في متناول اليد، ولا توجد أجزاء مناسبة للقيمة الاسمية، ولكن هناك العديد من المنتجات ذات المعلمات الأقل. وفي هذه الحالة هناك ثلاثة خيارات للخروج من هذا الوضع:

1. بدلاً من مكثف 1000 ميكروفاراد، استبدله بجهاز ذي تصنيف أقل.
2. انتقل إلى أقرب متجر أو سوق راديو لشراء خيار مناسب.
3. قم بتوصيل عدة عناصر معًا للحصول على السعة المطلوبة.

من الأفضل رفض تثبيت عنصر الراديو بقيمة أقل، لأن مثل هذه التجارب لا تنتهي دائما بنجاح. يمكنك الذهاب إلى السوق أو إلى المتجر، لكن هذا يستغرق الكثير من الوقت. ولذلك، في هذه الحالة، غالبا ما يتم توصيل عدة مكثفات ويتم الحصول على السعة المطلوبة.

التوصيل المتوازي للمكثفات

تتضمن الدائرة المتوازية لتوصيل المكثفات توصيل جميع لوحات الأجهزة إلى مجموعتين. ترتبط الاستنتاجات الأولى بمجموعة واحدة، والاستنتاجات الثانية بمجموعة أخرى. ويبين الشكل أدناه مثالا.

يتم توصيل المكثفات المتصلة على التوازي بنفس مصدر الجهد، لذلك هناك نقطتي جهد أو فرق جهد عبرهما. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الجهد عند جميع أطراف المكثفات المتصلة بالتوازي سيكون هو نفسه.

تشكل الدائرة الموازية سعة واحدة من العناصر، وقيمتها تساوي مجموع سعات جميع المكثفات المتصلة بالمجموعة. في هذه الحالة، سوف يتدفق تيار بأحجام مختلفة عبر المكثفات أثناء تشغيل الجهاز. تعتمد معلمات التيار الذي يمر عبر المنتج على السعة الفردية للجهاز. كلما زادت السعة، كلما زاد التيار الذي يمر عبرها. الصيغة التي تميز الاتصال المتوازي هي كما يلي:

يتم استخدام الدائرة المتوازية في أغلب الأحيان في الحياة اليومية؛ القدرة المطلوبةمن أي عدد من العناصر الفردية ذات القيم المختلفة.

توصيل المكثفات على التوالي

مخطط اتصال تسلسليهي سلسلة يتم فيها توصيل اللوحة الأولى من المكثف باللوحة الثانية من الجهاز السابق، واللوحة الثانية متصلة باللوحة الأولى من الجهاز التالي. يتم توصيل الطرف الأول للمكثف الأول والطرف الثاني للجزء الأخير في الدائرة بالمصدر التيار الكهربائيمما يؤدي إلى إعادة توزيع الشحنات الكهربائية بينهما. جميع الصفائح الوسيطة لها شحنات متساوية الحجم، تتناوب في الإشارة.

يوضح الشكل أدناه مثالاً للاتصال التسلسلي.

يتدفق تيار بنفس المقدار عبر المكثفات المتصلة في مجموعة. الطاقة الإجمالية محدودة بمساحة لوحات الجهاز ذات التصنيف الأصغر، لأنه بعد شحن الجهاز بأصغر سعة، ستتوقف الدائرة بأكملها عن تمرير التيار.

على الرغم من العيوب الواضحة، توفر هذه الطريقة زيادة في العزل بين الألواح الفردية إلى مجموع المسافات بين أطراف جميع المكثفات المتصلة على التوالي. أي أنه عندما يتم توصيل عنصرين على التوالي بجهد تشغيل يبلغ 200 فولت، فإن العزل بين أطرافهما يمكن أن يتحمل جهدًا يصل إلى 1000 فولت. السعة وفقًا للصيغة:

تتيح لك هذه الطريقة الحصول على ما يعادل مكثف أصغر في مجموعة قادرة على العمل بجهد عالي. يمكن تحقيق كل هذا من خلال شراء عنصر واحد بقيمة مناسبة، لأنه في الممارسة العملية لا يتم العثور على اتصالات تسلسلية أبدًا.

هذه الصيغة مناسبة لحساب السعة الإجمالية لدائرة مكونة من مكثفين متصلين على التوالي. لتحديد السعة الإجمالية لدائرة تحتوي على عدد كبير من الأجهزة، يجب عليك استخدام الصيغة:

مخطط مختلط

ويرد أدناه مثال على مخطط اتصال مختلط.

لتحديد السعة الإجمالية لعدة أجهزة، يجب تقسيم الدائرة بأكملها إلى مجموعات موجودة من التوصيلات التسلسلية والمتوازية ويجب حساب معلمات السعة لكل منها.

من الناحية العملية، توجد هذه الطريقة في العديد من اللوحات التي يتعين على هواة الراديو العمل معها.

يشير الاتصال المتسلسل إلى الحالات التي يكون فيها عنصران أو أكثر على شكل سلسلة، بحيث يكون كل منهم متصلاً بالآخر عند نقطة واحدة فقط. لماذا يتم وضع المكثفات بهذه الطريقة؟ كيف تفعل هذا بشكل صحيح؟ ماذا تريد أن تعرف؟ ما هي الميزات التي يتمتع بها التوصيل التسلسلي للمكثفات عمليًا؟ ما هي صيغة النتيجة؟

ما الذي تحتاج إلى معرفته للاتصال الصحيح؟

للأسف، ليس من السهل القيام بكل شيء هنا كما قد يبدو. يعتقد العديد من المبتدئين أنه إذا كان الرسم التخطيطي يشير إلى أن هناك حاجة إلى عنصر 49 ميكروفاراد، فيكفي ببساطة أخذه وتثبيته (أو استبداله بعنصر مكافئ). ولكن من الصعب تحديد المعلمات الضرورية حتى في ورشة عمل احترافية. وماذا تفعل إذا لم يكن لديك العناصر اللازمة؟ لنفترض أن هناك مثل هذا الموقف: أنت بحاجة إلى مكثف 100 ميكروفاراد، ولكن هناك عدة مكثفات بسعة 47 ميكروفاراد، وليس من الممكن دائمًا تثبيته. الذهاب إلى سوق الراديو لمكثف واحد؟ ليس بالضرورة. سيكون كافيًا لربط عنصرين. هناك طريقتان رئيسيتان: توصيل المكثفات على التوالي وعلى التوازي. هذا هو أول واحد سنتحدث عنه. ولكن إذا تحدثنا عن التوصيل التسلسلي للملف والمكثف، فلا توجد مشاكل خاصة.

لماذا يفعلون هذا؟

عندما يتم تنفيذ مثل هذه التلاعبات معهم، فإن الشحنات الكهربائية على لوحات العناصر الفردية ستكون متساوية: KE = K 1 = K 2 = K 3. KE - السعة النهائية، K - قيمة نقل المكثف. لماذا هذا؟ عند إمداد الشحنات من مصدر الطاقة إلى الصفائح الخارجية يمكن نقل قيمة إلى الصفائح الداخلية وهي قيمة العنصر ذو المعلمات الأصغر. أي أنه إذا أخذت مكثفًا بسعة 3 ميكروفاراد، وبعد توصيله بـ 1 ميكروفاراد، فإن النتيجة النهائية ستكون 1 ميكروفاراد. بالطبع، في الأول يمكنك ملاحظة قيمة 3 ميكروفاراد. لكن العنصر الثاني لن يتمكن من المرور كثيرًا، وسيقطع كل ما هو أكبر من القيمة المطلوبة، تاركًا سعة كبيرة على المكثف الأصلي. دعونا نلقي نظرة على ما يجب حسابه عند توصيل المكثفات على التوالي. صيغة:

• OE - السعة الإجمالية؛
• ن - الجهد.
• KE - القدرة النهائية.

ما الذي تحتاج إلى معرفته أيضًا لتوصيل المكثفات بشكل صحيح؟

في البداية، لا تنس أنه بالإضافة إلى السعة، فإن لديهم أيضًا جهدًا مقدرًا. لماذا؟ عند إجراء اتصال على التوالي، يتم توزيع الجهد بشكل يتناسب عكسيا مع السعات فيما بينها. لذلك، فمن المنطقي استخدام هذا الأسلوب فقط في الحالات التي يستطيع فيها أي مكثف توفير الحد الأدنى من معلمات التشغيل المطلوبة. إذا تم استخدام عناصر لها نفس السعة، فسيتم تقسيم الجهد بينها بالتساوي. هناك أيضًا كلمة تحذير فيما يتعلق بالمكثفات الإلكتروليتية: عند العمل معها، راقب دائمًا قطبيتها بعناية. لأنه إذا تم تجاهل هذا العامل، فإن التوصيل التسلسلي للمكثفات يمكن أن يعطي عددًا من التأثيرات غير المرغوب فيها. ومن الجيد أن يقتصر كل شيء على تقسيم هذه العناصر فقط. تذكر أن المكثفات تخزن التيار، وإذا حدث خطأ ما، اعتمادًا على الدائرة، فقد تحدث سابقة تؤدي إلى فشل المكونات الأخرى في الدائرة.

الحالي في اتصال سلسلة

لأنه ليس لديه سوى واحد طريقة ممكنةالتسرب، سيكون لها نفس القيمة لجميع المكثفات. وفي هذه الحالة، فإن مقدار الرسوم المتراكمة له نفس القيمة في كل مكان. لا يعتمد على القدرة. انظر إلى أي رسم تخطيطي لتوصيل المكثفات على التوالي. ويتصل الجانب الأيمن للأول بالجانب الأيسر للثاني وهكذا. إذا تم استخدام أكثر من عنصر واحد، فسيتم عزل بعضها عن الدائرة العامة. وبالتالي تصبح المساحة الفعالة للألواح أصغر وتساوي معلمات أصغر مكثف. ما هي الظاهرة الفيزيائية الكامنة وراء هذه العملية؟ الحقيقة هي أنه بمجرد امتلاء المكثف بشحنة كهربائية، فإنه يتوقف عن تمرير التيار. وبعد ذلك لا يمكن أن يتدفق عبر السلسلة بأكملها. في هذه الحالة، لن تتمكن المكثفات المتبقية أيضًا من الشحن.

انخفاض الجهد والسعة الإجمالية

كل عنصر يبدد التوتر قليلا. وبالنظر إلى أن السعة تتناسب عكسيا معها، فكلما كانت أصغر، كلما زاد الانخفاض. كما ذكرنا سابقًا، فإن المكثفات المتصلة على التوالي لها نفس الشحنة الكهربائية. لذلك، عند قسمة جميع التعبيرات على المعنى العاميمكنك الحصول على معادلة توضح السعة الكاملة. هذا هو المكان الذي يختلف فيه التوصيل التسلسلي والمتوازي للمكثفات بشكل كبير.

مثال رقم 1

دعونا نستخدم الصيغ المقدمة في المقالة ونحسب العديد من المسائل العملية. إذن لدينا ثلاثة مكثفات. سعتها هي: C1 = 25 ميكروفاراد، C2 = 30 ميكروفاراد، وC3 = 20 ميكروفاراد. وهي متصلة في سلسلة. من الضروري العثور على قدرتها الإجمالية. نستخدم المعادلة المقابلة 1/C: 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 = 1/25 + 1/30 + 1/20 = 37/300. نقوم بالتحويل إلى ميكروفاراد، وتكون السعة الإجمالية للمكثف عند توصيله على التوالي (وتعتبر المجموعة في هذه الحالة عنصرًا واحدًا) حوالي 8.11 ميكروفاراد.

المثال رقم 2

دعونا نحل مشكلة أخرى لتعزيز عملنا. هناك 100 مكثفات. سعة كل عنصر هي 2 μF. من الضروري تحديد قدرتها الإجمالية. تحتاج إلى ضرب عددهم بالخاصية: 100*2=200 ميكروفاراد. إذن، السعة الإجمالية للمكثف عند توصيله على التوالي هي 200 ميكروفاراد. كما ترون، لا شيء معقد.

خاتمة

لذلك عملنا الجوانب النظرية، تحليل الصيغ والميزات الاتصال الصحيحالمكثفات (سلسلة) وحتى حل العديد من المشاكل. أود أن أذكر القراء بعدم إغفال التأثير الجهد المقنن. ومن المرغوب أيضًا أن يتم اختيار عناصر من نفس النوع (الميكا، السيراميك، الورق المعدني، الفيلم). ثم يمكن أن يمنحنا التوصيل المتسلسل للمكثفات أكبر تأثير مفيد.