2つの異なるコンデンサを並列に接続することは可能ですか？コンデンサのさまざまな接続

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電子および無線回路では、並列およびシリアル接続コンデンサ。前者の場合、接続は共通ノードなしで実行され、第2の変形では、スキームによって事前に提供されていない場合、すべての要素が2つのノードに結合され、他のノードに接続されません。

シリアル接続

直列に接続すると、2つ以上のコンデンサが共通回路に接続され、前の各コンデンサが1つの共通点で次のコンデンサに接続されます。コンデンサの直列回路を充電する電流（i）は、可能な唯一の経路に沿ってのみ流れるため、各要素に対して同じ値になります。この位置は、次の式で確認されます。i = i c1 = i c2 = i c3 =ic4。

に関連して同じ値直列にコンデンサを流れる電流の場合、各コンデンサによって蓄積される電荷の量は、静電容量に関係なく同じになります。これは、前のコンデンサのプレートからの電荷が次の回路要素のプレートに蓄積されるために可能になります。したがって、直列接続されたコンデンサの電荷量は次のようになります。Q合計\ u003d Q 1 \ u003d Q 2 \ u003dQ3。

直列回路に接続された3つのコンデンサC1、C 2、C 3を考えると、平均的なコンデンサC 2 DC共通回路から電気的に絶縁されています。最終的に、プレートの有効面積の値は、最小寸法のコンデンサプレートの面積に減少します。プレートを電荷で完全に満たすと、プレートに電流を流し続けることができなくなります。その結果、回路全体で電流が流れなくなり、それに応じて他のすべてのコンデンサの充電も停止します。

直列接続されたプレート間の合計距離は、各要素のプレート間の距離の合計です。直列回路での接続の結果として、単一の大きなコンデンサ、プレートの面積は、最小の静電容量を持つ要素のプレートに対応します。プレート間の距離は、チェーン内のすべての距離の合計に等しくなります。

各コンデンサの両端の電圧降下は、容量に応じて異なります。この位置は、次の式によって決定されます。C \ u003d Q / V、ここで、静電容量は電圧に反比例します。したがって、コンデンサの静電容量が減少すると、コンデンサの両端に高い電圧が低下します。すべてのコンデンサの総静電容量は、次の式で計算されます。1/C合計=1/ C 1 + 1 / C 2 + 1 /C3。

主な特徴そのような計画は合格することです電気エネルギー一方向にのみ。したがって、各コンデンサの電流値は同じになります。直列回路の各ストレージデバイスは、容量に関係なく、同じ量のエネルギーを保存します。つまり、隣接するドライブに存在するエネルギーによって静電容量を再現できます。

で直列に接続されたコンデンサの静電容量を計算するためのオンライン計算機電子回路.

混合接続

コンデンサの並列接続

並列とは、コンデンサが2つの接点で相互に接続されている接続のことです。したがって、複数の要素を一度に接続できます。

このタイプの接続では、次のコンデンサを1つ形成できます。大きいサイズ、そのプレートの面積は、個々のコンデンサのプレートの面積の合計に等しくなります。それはプレートの面積に正比例するという事実のために、総容量は総量並列に接続されたコンデンサのすべての静電容量。つまり、C合計\ u003d C 1 + C 2 +C3です。

電位差は2点でのみ発生するため、並列に接続されたすべてのコンデンサに同じ電圧がかかります。それぞれの電流は、静電容量と電圧値に応じて異なります。したがって、一貫性と並列接続で適用さまざまなスキーム、特定の領域でさまざまなパラメータを調整できます。これにより、システム全体の作業に必要な結果が得られます。

自家製のデバイスを組み立てる過程で多くの初心者の電子機器愛好家は、「コンデンサを正しく接続する方法は？」という質問をします。

なぜこれが必要なのか、回路図回路のこの場所に47マイクロファラッドのコンデンサを取り付ける必要があることが示されています。つまり、それを取り出して配置します。しかし、熱心な電子技術者のワークショップでさえ、必要な定格のコンデンサがない可能性があることを認めなければなりません！

デバイスを修復するときにも、同様の状況が発生する可能性があります。たとえば、1000マイクロファラッドの容量の電解コンデンサが必要であり、470マイクロファラッドで2つまたは3つしか手元にありません。処方された1000の代わりに470マイクロファラッドを設定しますか？いいえ、これは常に許可されているわけではありません。では、どうなるのか？数十キロのラジオ市場に行き、不足している部分を購入しますか？

この状況から抜け出す方法は？複数のコンデンサを接続して、必要な容量を得ることができます。エレクトロニクスでは、コンデンサを接続する2つの方法があります。平行と 一連の.

実際には、次のようになります。

並列接続

並列接続の概略図

シリアル接続

シリアル接続の概略図

並列接続と直列接続を組み合わせることも可能です。しかし実際には、これが役に立たない可能性があります。

接続されたコンデンサの総静電容量を計算するにはどうすればよいですか？

いくつかの簡単な式がこれに役立ちます。あなたが電子機器に興味があるなら、これらの簡単な公式は遅かれ早かれあなたを助けるでしょう、躊躇しないでください。

並列に接続されたコンデンサの総静電容量：

C1-最初の容量。

C2-秒の容量。

C3-3番目の容量。

CN-容量 N-番目のコンデンサ;

Ctotal-複合コンデンサの総静電容量。

ご覧のとおり、静電容量を並列接続すると、合計するだけで済みます。

注意！すべての計算は同じ単位で行う必要があります。マイクロファラッドで計算を実行する場合は、静電容量を指定する必要があります C1, C2マイクロファラッドで。結果はマイクロファラッドでも得られます。このルールを守る必要があります。そうしないと、間違いを避けることができません。

マイクロファラッドをピコファラッドに、ナノファラッドをマイクロファラッドに変換するときに間違いを犯さないようにするには、数値の省略表記を知っておく必要があります。表もこれに役立ちます。これは、短い記録に使用されるプレフィックスと、再計算できる乗数を示します。これについてもっと読む。

直列に接続された2つのコンデンサの静電容量は、異なる式を使用して計算できます。もう少し複雑になります。

注意！この式は、2つのコンデンサに対してのみ有効です。それ以上ある場合は、別の式が必要になります。それはもっと混乱します、そして実際それはいつも役に立つとは限りません。

または同じですが、より明確です：

いくつかの計算を実行すると、直列に接続すると、結果として生じる静電容量は常にこのチェーンに含まれる最小の静電容量よりも小さくなることがわかります。どういう意味ですか？つまり、容量が5、100、35ピコファラッドのコンデンサを直列に接続すると、合計容量は5未満になります。

同じ容量のコンデンサを直列接続に使用する場合、この面倒な式は魔法のように単純化され、次の形式になります。

ここでは、手紙の代わりに M コンデンサの数を設定し、 C1その容量です。

簡単なルールを覚えておくことも価値があります。

同じ静電容量の2つのコンデンサを直列に接続すると、結果として得られる静電容量はそれぞれの静電容量の半分になります。

したがって、それぞれが10ナノファラッドの静電容量を持つ2つのコンデンサを直列に接続すると、結果は5ナノファラッドになります。

言葉を流しませんが、静電容量を測定してコンデンサをチェックし、実際にはここに示す式の正しさを確認します。

2つのフィルムコンデンサを取ります。 1つは15ナノファラッド（0.015マイクロファラッド）用、もう1つは10ナノファラッド（0.01マイクロファラッド）用です。これらを直列に接続してみましょう。今マルチメーターを取る ビクターVC9805+ 2つのコンデンサの合計静電容量を測定します。これが私たちが得るものです（写真を参照）。

シリアル接続での静電容量測定

複合コンデンサの静電容量は6ナノファラッド（0.006マイクロファラッド）でした。

そして今、私たちは同じことをしますが、並列接続のためです。同じテスターを使って結果を確認してみましょう（写真参照）。

並列接続での静電容量測定

ご覧のとおり、並列接続では、2つのコンデンサの静電容量が増加し、25ナノファラッド（0.025マイクロファラッド）になります。

コンデンサを正しく接続するために他に何を知っておく必要がありますか？

まず、定格電圧など、別の重要なパラメータがあることを忘れないでください。

コンデンサを直列に接続すると、コンデンサ間の電圧は静電容量に反比例して分配されます。したがって、直列に接続する場合は、複合コンデンサを使用する代わりに、コンデンサの定格電圧と同じ定格電圧のコンデンサを使用するのが理にかなっています。

同じ静電容量のコンデンサを使用すると、それらの間の電圧は均等に分割されます。

電解コンデンサ用。

電解液のシリアル接続

シリアル接続図

また、定格電圧もお忘れなく。並列に接続する場合、関係する各コンデンサは、回路に1つのコンデンサを配置する場合と同様に、同じ定格電圧である必要があります。つまり、公称電圧が35ボルトで、容量がたとえば200マイクロファラッドのコンデンサを取り付ける必要がある場合は、その代わりに、100マイクロファラッドと35ボルトの2つのコンデンサを並列に接続できます。それらの少なくとも1つがより低い定格電圧（たとえば、25ボルト）を持っている場合、それはすぐに失敗します。

複合コンデンサには、同じタイプ（フィルム、セラミック、マイカ、金属紙）のコンデンサを選択することが望ましい。この場合、パラメータの広がりが小さいため、同じバッチから取得するのが最適です。

もちろん、混合（組み合わせ）接続も可能ですが、実際には使用されていません（私は見ていません）。混合接続での容量の計算は、通常、物理学の問題を解決したり、試験に合格したりする人に行われます:)

電子機器に真剣に興味を持っている人は、抵抗器を適切に接続し、それらの総抵抗器を計算する方法を確実に知っている必要があります！

電気コンデンサは、電子機器に広く使用されています。それらは、機器ブロックのアプリケーション数の点でリードしており、いくつかの基準によれば、抵抗器に次ぐものです。コンデンサはあらゆる電子機器に存在し、現代の電子機器におけるコンデンサの必要性は絶えず高まっています。既存の幅広い範囲に加えて、電気的および動作特性が改善された新しいタイプの開発が続けられています。

コンデンサは電気回路の要素であり、誘電体によって互いに絶縁された導電性電極で構成されています。

コンデンサは、静電容量、つまり、この電荷によって伝達される電位差に対する電荷の比率によって区別されます。

で国際単位系 SI コンデンサの静電容量は、静電容量の単位として扱われます。 1つのペンダントの電荷が与えられると、電位が1ボルト増加します。この単位はファラッドと呼ばれます。大きすぎて実用的ではありません。したがって、ピコファラッド（pF）、ナノファラッド（nF）、マイクロファラッド（µF）などの小さな単位を使用するのが一般的です。

誘電体の種類別のグループ

誘電体は、プレートを互いに分離するために使用されます。それらは有機および無機材料から作られています。多くの場合、金属の酸化膜が誘電体として使用されます。

誘電体の種類に応じて、要素はグループに分けられます。

有機;
無機;
ガス状;
酸化物。

有機誘電体を備えた要素は、特殊な紙またはフィルムの薄いストリップを巻くことによって作られます。また 複合誘電体を使用するホイルまたは金属化電極付き。このような要素は、高電圧（1600 V以上）と低電圧（最大1600 V）の両方にすることができます。

無機誘電体、セラミック、マイカ、ガラス、ガラスセラミックを使用した製品では、ガラスエナメルが使用されます。それらのプレートは、金属化によって誘電体に適用される金属の薄層で構成されています。高電圧、低電圧、ノイズ抑制があります。

気体誘電体として、圧縮ガス（フレオン、窒素、六フッ化硫黄）、空気または真空が使用されます。容量の変化と実行される機能の性質により、このような要素は一定で可変です。

真空誘電体で最も広く使用されている要素。それらは（気体誘電体と比較して）大きな比容量とより高い絶縁耐力を持っています。真空誘電体を備えた要素 パラメータの安定性があります環境の温度変化で。

範囲-最大30〜80 MHzの周波数の短波、中波、長波で動作する送信デバイス。

酸化物誘電体を持つ要素は次のとおりです。

一般的用途;
ランチャー;
インパルス;
非極性;
高周波;
干渉抑制。

誘電体は酸化物層であり、電気化学的手段によってアノードに適用されます。

コンベンション

要素は、省略された完全なシステムによって指定されます。

削減されたシステムで 文字と数字が書かれています、文字はサブクラスを示し、数字は使用する誘電体に応じてグループを示します。 3番目の要素は、製品タイプの登録番号を示します。

完全にシンボルパラメータと特性は、次の順序で示されます。

製品のデザインの象徴的な指定。
製品の定格電圧;
製品の公称容量;
許容容量偏差;
製品容量の温度安定性;
名目無効電力製品。

金種の選択

コンデンサはさまざまな方法で相互に接続できます。

実際には、回路を設置したり、障害のある要素を交換したりするときに、限られた数の無線コンポーネントを使用する必要がある場合によく発生します。希望する金種の要素を見つけることが常に可能であるとは限りません。

この場合、コンデンサの直列および並列接続を使用する必要があります。

で並列回路接続、彼らの 合計値は容量の合計になります 個々の要素。この接続スキームでは、要素のすべてのライニングがグループで接続されます。各要素の出力の1つは1つのグループに接続され、もう1つの出力は別のグループに接続されます。

ここで すべてのプレートの電圧は同じになりますすべてのグループが同じ電源に接続されているためです。実際、1つの静電容量が得られます。これは、特定の回路のすべての静電容量の合計値です。

大きな容量を得るために、コンデンサの並列接続が使用されます。

たとえば、三相モーターをに接続する必要があります単相ネットワーク 220V。エンジンの動作モードには、135マイクロファラッドの静電容量が必要です。それを見つけるのは非常に困難ですが、5、30、100マイクロファラッドの要素の並列接続を使用して取得できます。加算の結果、135マイクロファラッドの必要な単位が得られます。

コンデンサの直列接続

エレメントの静電容量よりも小さい静電容量を得る必要がある場合は、コンデンサの直列接続が使用されます。このような要素は、より高い電圧に耐えます。コンデンサが直列に接続されている場合、総静電容量の逆数は、個々の要素の逆数の合計に等しくなります。必要な値を得るには、特定のコンデンサが必要であり、その直列接続によって必要な値が得られます。

シリアル接続とは、2つ以上の要素がチェーンの形をしていて、それぞれが1点でのみ互いに接続されている場合を指します。なぜコンデンサはこのように配置されているのですか？それを正しく行う方法は？あなたは何を知る必要がありますか？実際のコンデンサの直列接続の特徴は何ですか？結果の式は何ですか？

正しい接続のために何を知る必要がありますか？

残念ながら、ここですべてが簡単にできるわけではありません。多くの初心者は、概略図に49マイクロファラッドの要素が必要であると示されている場合は、それを取り出して取り付ける（または同等の要素と交換する）だけで十分だと考えています。しかし、専門のワークショップでも必要なパラメータを見つけることは困難です。そして、必要な要素がない場合はどうなりますか？そのような状況があるとしましょう。100マイクロファラッド用のコンデンサが必要ですが、47用にはいくつかの部品があります。常に供給することができるとは限りません。 1つのコンデンサのラジオ市場に行きますか？必要はありません。いくつかの要素を接続するだけで十分です。主な方法は2つあります。コンデンサの直列接続と並列接続です。ここでは、最初のものについて説明します。しかし、コイルとコンデンサの直列接続について言えば、特別な問題はありません。

なぜ彼らはそれをするのですか？

そのような操作がそれらで実行されるとき、個々の要素のプレート上の電荷は等しくなります：KE \ u003d K 1 \ u003d K 2 \ u003dK3。 KEは最終的な静電容量、Kはコンデンサの通過値です。何故ですか？電荷が電源から外側のプレートに来ると、値は内側のプレートに転送されます。これは、パラメータが最小の要素の値です。つまり、3 uFのコンデンサを使用して、それを1 uFに接続すると、最終結果は1uFになります。もちろん、最初のものでは、3マイクロファラッドの値を観察することが可能になります。しかし、2番目の要素はそれほど通過することができず、必要な値を超えるすべてのものを遮断し、元のコンデンサにより多くの静電容量を残します。コンデンサを直列接続するときに何を計算する必要があるかを見てみましょう。方式：

OE-総容量;
H-電圧;
KE-最終容量。

コンデンサを正しく接続するために他に何を知る必要がありますか？

まず、容量に加えて、定格電圧もあることを忘れないでください。なんで？直列接続が行われると、電圧はそれらの間の静電容量に反比例して分配されます。したがって、このアプローチを使用するのは、コンデンサが必要最小限の動作パラメータを提供できる場合にのみ使用するのが理にかなっています。同じ静電容量の要素を使用すると、それらの間の電圧は均等に分割されます。また、電解コンデンサに関する注意事項：電解コンデンサを使用するときは、常に注意深く極性を制御してください。この要因を無視すると、コンデンサを直列に接続すると、多くの望ましくない影響が生じる可能性があります。そして、すべてがこれらの要素の内訳だけに限定されているとよいでしょう。コンデンサは電流を蓄えることを忘れないでください。何か問題が発生した場合、回路によっては、回路の他のコンポーネントが故障する前例が設定される可能性があります。

直列接続の電流

彼は1つしかないので可能なパスフローの場合、すべてのコンデンサで同じ値になります。この場合、どこでも累積料金の額は同じ値になります。容量には依存しません。コンデンサの直列接続図を見てください。最初のライニングは2番目の左側に接続され、以下同様に続きます。複数のエレメントを使用する場合、それらの一部は共通回路から分離されます。したがって、プレートの有効面積は小さくなり、最小のコンデンサのパラメータに等しくなります。このプロセスの根底にある物理現象は何ですか？事実、コンデンサが電荷で満たされるとすぐに、コンデンサは電流を流しなくなります。そして、それはチェーン全体を流れることができません。この場合の残りのコンデンサも充電できなくなります。

張力降下と総静電容量

各要素は少しずつ電圧を放散します。容量がそれに反比例することを考えると、容量が小さいほど、ドロップは大きくなります。前述のように、直列に接続されたコンデンサは同じ電荷を持っています。したがって、すべての式をで割ると一般的な意味容量全体を示す方程式を得ることができます。この直列接続と並列接続では、コンデンサの接続が大きく異なります。

例1

記事に示されている式を使用して、いくつかの実際的な問題を計算してみましょう。つまり、3つのコンデンサがあります。それらの静電容量は、C1 = 25 uF、C2 = 30 uF、およびC3 =20uFです。それらは直列に接続されています。それらの総容量を見つける必要があります。対応する1/Cの式を使用します：1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 = 1/25 + 1/30 + 1/20=37/300。マイクロファラッドに変換すると、直列に接続されたときのコンデンサの総静電容量（この場合はグループは1つの要素と見なされます）は約8.11マイクロファラッドです。

例2

開発を統合するためにもう1つの問題を解決しましょう。 100個のコンデンサがあります。各要素の静電容量は2マイクロファラッドです。それらの総容量を決定する必要があります。それらの数に特性を掛ける必要があります：100 * 2 \u003d200マイクロファラッド。したがって、直列に接続した場合のコンデンサの総静電容量は200マイクロファラッドです。ご覧のとおり、複雑なことは何もありません。

結論

だから私たちは働いてきました理論的側面、コンデンサの正しい接続（直列）の公式と機能を分析し、いくつかの問題を解決しました。影響を見失わないように読者に注意したい定格電圧。同じ種類の元素（雲母、セラミック、金属紙、フィルム）を選択することも望ましい。次に、コンデンサの直列接続は、私たちに最大の有用な効果を与えることができます。

この記事では、コンデンサの接続について説明します。違う方法。抵抗接続に関する記事から、直列、並列、および混合接続、同じルールがこの記事に適用されます。コンデンサー（ラテン語の「condensare」から「凝縮する」、「厚くする」）は、非常に普及している電気機器です。

これらは2つの導体（プレート）であり、その間に絶縁材料があります。電圧（U）が印加されると、電荷（Q）が導体に蓄積します。その主な特徴は容量（C）です。コンデンサの特性は式Q=UCで表され、プレートの電荷と電圧は互いに正比例します。

図のコンデンサ記号

コンデンサに交流電圧を印加します。電圧が上がると充電され、プレートの電荷が増加します。電圧が下がると、プレートの電荷も減り、放電します。

したがって、コンデンサを回路の残りの部分に接続するワイヤに沿って、電気コンデンサ両端の電圧が変化すると流れます。導体間の誘電体で何が起こるかは問題ではありません。電流の強さは、コンデンサに接続されたワイヤを単位時間あたりに流れる総電荷に等しくなります。それはその静電容量と供給電圧の変化率に依存します。

静電容量は、絶縁体の特性、および導体のサイズと形状に依存します。コンダーの静電容量の測定単位はファラッド（F）、1 F = 1 C/Vです。ただし、実際には、静電容量はマイクロ（10-6）またはピコ（10-12）ファラッドで測定されることがよくあります。

コンデンサは主に、エネルギーを蓄える必要がある強力な短い電気インパルスを得るために、周波数に依存する回路を構築するために使用されます。プレート間のスペースのプロパティを変更することにより、それらを使用して液面を測定できます。

並列接続

並列接続とは、すべてのコンデンサの端子が2つの共通点を持つ接続です。これらを回路の入力と出力と呼びましょう。したがって、すべての入力は1つのポイントで結合され、すべての出力は別のポイントで結合され、すべてのコンデンサの電圧は等しくなります。

並列接続には、ソースから受け取った電荷をいくつかのコンデンサのプレートに分配することが含まれます。これは次のように記述できます。

すべてのコンデンサの電圧は同じであるため、それらのプレートの電荷は静電容量のみに依存します。

コンデンサの並列グループの総静電容量：