図は、コンデンサの混合接続を示しています。コンデンサを直列に接続する

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?」という疑問を持っています。

なぜこれが必要なのか、オンの場合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、配置します。ただし、熱心な電子技術者の作業場でさえ、必要な定格のコンデンサがない場合があることを認めなければなりません。

デバイスを修理するときにも、同様の状況が発生する可能性があります。たとえば、容量が 1000 マイクロファラッドの電解コンデンサが必要ですが、手元にあるのは 470 マイクロファラッドで 2 つまたは 3 つだけです。規定の 1000 マイクロファラッドではなく、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、どうすればいいですか？数十キロのラジオ市場に行き、足りない部分を買いますか？

この状況から抜け出すには？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。電子機器では、コンデンサを接続する方法が 2 つあります。平行と 一貫性のある.

実際には、次のようになります。

並列接続

並列接続の模式図

シリアル接続

シリアル接続の模式図

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、これが役立つ可能性は低いです。

接続されたコンデンサの総静電容量を計算する方法は?

いくつかの簡単な式がこれに役立ちます。あなたがエレクトロニクスに興味があるなら、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.

並列に接続されたコンデンサの総静電容量:

C 1 - 最初の容量。

C 2 - 秒の容量;

C 3 - 3番目の容量。

C N - 容量 N-番目のコンデンサ;

C total - 複合コンデンサの総静電容量。

ご覧のとおり、静電容量の並列接続では、合計するだけです。

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。このルールは守らなければなりません。守らなければミスは避けられません!

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え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。テーブルもこれに役立ちます。これは、短い録音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、別の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。それはより紛らわしく、実際には常に役立つとは限りません。

または同じですが、より明確です：

ちょっと計算してみればわかるよシリアル接続結果の容量は、指定されたチェーンに含まれる最小のものよりも常に小さくなります。どういう意味ですか？これは、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、合計容量が 5 未満になることを意味します。

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。

簡単なルールも覚えておく価値があります。

同じ静電容量のコンデンサを 2 つ直列に接続すると、それぞれの静電容量の半分の静電容量になります。

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。

言葉を無駄にするのではなく、静電容量を測定してコンデンサをチェックし、実際にここに示す式の正しさを確認します。

フィルムコンデンサーを2つ用意します。 15 ナノファラッド (0.015 マイクロファラッド) 用と 10 ナノファラッド (0.01 マイクロファラッド) 用を直列に接続してみましょう。今、マルチメーターを取ります ビクター VC9805+ 2 つのコンデンサの総静電容量を測定します。これが得られるものです（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。

次に、同じことを行いますが、並列接続の場合です。同じテスターで結果を確認してみましょう（写真参照）。

並列接続時の静電容量測定

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、他に何を知る必要がありますか?

まず、次のような別の重要なパラメーターがあることを忘れないでください。定格電圧.

コンデンサを直列に接続すると、コンデンサ間の電圧は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、複合コンデンサを配置する代わりに、コンデンサの定格電圧と等しい定格電圧のコンデンサを使用することは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。

電解液の直列接続

シリアル接続図

また、定格電圧を忘れないでください。並列に接続する場合、回路に 1 つのコンデンサを配置する場合と同様に、関係する各コンデンサの定格電圧は同じでなければなりません。つまり、公称電圧が 35 ボルトで容量が 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、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 つが低い定格電圧 (たとえば、25 ボルト) を持っている場合、すぐに故障します。

複合コンデンサは、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です。この場合、パラメータの広がりが小さくなるため、同じバッチから取得するのが最善です。

もちろん、混合（結合）接続も可能ですが、実際には使用されていません（私は見たことがありません）。混合接続による容量の計算は、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:)

電子工学に真剣に興味がある人は、抵抗器を適切に接続し、それらの総抵抗を計算する方法を確実に知っている必要があります!

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. 抵抗器の接続に関する記事から、直列、並列、および混合接続、この記事にも同じ規則が適用されます。コンデンサー（ラテン語の「condensare」-「凝縮する」、「厚くする」から）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) が導体に蓄積されます。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。電圧が上昇すると充電され、プレートの電荷が増加します。電圧が低下すると、プレートの電荷も減少し、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は、コンデンサの両端の電圧が変化すると電流が流れます。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よって異なります。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、周波数依存回路を構築し、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使用されます。プレート間の空間の特性を変更することにより、それらを使用して液面レベルを測定できます。

並列接続

並列接続は、すべてのコンデンサの端子に2つの共通点がある接続です。それらを回路の入力と出力と呼びましょう。したがって、すべての入力が 1 点で結合され、すべての出力が別の点で結合され、すべてのコンデンサの電圧が等しくなります。

並列接続には、次のように書くことができるいくつかのコンデンサのプレート上のソースから受け取った電荷の分布が含まれます。

すべてのコンデンサの電圧は同じであるため、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:

このようなコンデンサのグループの総静電容量は、回路に含まれる静電容量の合計に等しくなります。

コンデンサバンクは、電力線の電力システムの電力と安定性を高めるために広く使用されています。同時に、より強力なライン要素のコストを削減できます。電力線の動作の安定性、電力線の故障や過負荷に対する耐性が向上します。

シリアル接続

コンデンサの直列接続は、導体を分岐せずに次々と直接接続することです。電圧源から、電荷はコンデンサ回路の最初と最後のプレートに入ります。

隣接するコンデンサの内部プレートの静電誘導により、隣接するコンデンサの電気的に接続されたプレートで電荷が均等化されるため、同じ大きさで符号が反対の電荷がそれらに現れます。

このような接続では、個々のコンジットのプレートの電荷は大きさが等しくなります。

回路全体の合計電圧:

明らかに、各コンデンサの導体間の電圧は、蓄積された電荷と静電容量に依存します。つまり、

したがって、直列回路の等価容量は次のようになります。

したがって、総静電容量の逆数は、個々のコンデンサの静電容量の逆数の合計に等しくなります。

混合接続

コンデンサの混合接続とは、直列接続と並列接続が同時に存在する接続です。より詳細に理解するために、この接続を例で見てみましょう。

この図は、2 つのコンデンサが上下に直列に接続され、2 つのコンデンサが並列に接続されていることを示しています。上記の化合物から式を導き出すことができます。

無線工学の基礎はコンデンサであり、さまざまな回路で使用されます-これらは電源とアプリケーションですアナログ信号データストレージ;周波数調整のための電気通信。

電気コンデンサは、電子機器で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、最新の電子機器におけるコンデンサの必要性は常に高まっています。既存のワイドレンジに加えて、電気的および動作特性を改善した新しいタイプの開発が続けられています。

素子はコンデンサと呼ばれます。電子回路、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、つまり電荷とこの電荷によって伝達される電位差の比によって区別されます。

で国際制度 SI コンデンサの静電容量は、静電容量の単位として使用されます。 1つのペンダントの電荷が与えられると、電位が1ボルト上昇します。この単位はファラッドと呼ばれます。実用には大きすぎる。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。

誘電体の種類によるグループ

誘電体は、プレートを互いに絶縁するために使用されます。それらは有機材料と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。

オーガニック;
無機;
気体;
酸化物。

有機誘電体を備えた素子は、特殊な紙またはフィルムの薄いストリップを巻いて作られています。また 複合誘電体を使用するホイルまたは金属化された電極。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、セラミックス、マイカ、ガラス、ガラスセラミックス、ガラスエナメルを使用した製品。それらのプレートは、メタライゼーションによって誘電体に適用される金属の薄い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。

ガス状の誘電体として、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、そのような要素は一定で可変です。

真空誘電体を備えた最も広く使用されている要素。それらは（ガス状誘電体と比較して）大きな比容量とより高い絶縁耐力を備えています。真空誘電体を持つ要素 パラメータの安定性がある環境の温度変化に。

スコープ - 周波数が最大 30 ～ 80 MHz 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;
無極性;
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。

規約

要素は、省略および完全なシステムによって指定されます。

縮小システムで 文字と数字が書かれています、ここで、文字はサブクラスを示し、数字は使用され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。

満タン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;
公称無効電力製品。

金種選択

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、故障した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がよくあります。希望する宗派の要素を常に見つけることができるとは限りません。

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、それらの 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ています。各要素の出力の 1 つが 1 つのグループに接続され、もう 1 つの出力が別のグループに接続されます。

その中で 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。実際には、特定の回路内のすべての静電容量の合計値である 1 つの静電容量が得られます。

入手するには大容量、コンデンサの並列接続を使用します。

たとえば、三相モーターを接続する必要があります単相ネットワーク 220 V。エンジンの動作モードでは、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、および 100 マイクロファラッドの要素を並列接続することで取得できます。加算の結果、必要な単位である 135 マイクロファラッドが得られます。

コンデンサの直列接続

素子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、その直列接続により必要な値が得られます。

コンデンサを接続する方法の問題は、エレクトロニクスやはんだ付けに関心のある人なら誰でも思いつくことがあります。ほとんどの場合、これが必要になるのは、デバイスを組み立てたり修理したりするときに、適切な金種のデバイスが手元にない場合です。

たとえば、1000マイクロファラッド以上の容量を持つ電解コンデンサを交換してデバイスを修理する必要がある場合、手元に額面に適した部品はありませんが、パラメータが低い製品がいくつかあります。この場合、この状況から抜け出すための 3 つのオプションがあります。

1000 マイクロファラッドのコンデンサを定格の低いデバイスと交換します。
適切なオプションを購入するには、最寄りの店またはラジオ市場に行きます。
複数のエレメントを接続して、必要な容量を取得します。

このような実験は常に成功するとは限らないため、定格の低い無線要素のインストールを拒否することをお勧めします。市場や店に行くこともできますが、時間がかかります。したがって、このような状況では、多くの場合、複数のコンデンサを接続して必要な静電容量を取得します。

コンデンサの並列接続

コンデンサを接続するための並列回路には、デバイスのすべてのプレートを2つのグループに接続することが含まれます。最初の結論は 1 つのグループに接続され、2 番目の結論は別のグループに接続されます。下の図に例を示します。

互いに並列に接続されたコンデンサは同じ電圧源に接続されているため、それらには2つの電圧または電位差があります。並列に接続されたコンデンサのすべての端子で、電圧は同じ値になることに注意してください。

並列回路は要素から単一の静電容量を形成し、その値はグループに接続されているすべてのコンデンサの静電容量の合計に等しくなります。この場合、デバイスの動作中にさまざまな大きさの電流がコンデンサを流れます。製品を通過する電流のパラメータは、デバイスの個々の容量によって異なります。静電容量が大きいほど、より多くの電流が流れます。並列接続を特徴付ける式は次のとおりです。

並列回路は日常生活で最も頻繁に使用され、異なる金種の任意の数の個々の要素から必要な容量を組み立てることができます。

コンデンサの直列接続

図式シリアル接続は、最初のコンデンサプレートが前のデバイスの 2 番目のプレートに接続され、2 番目のプレートが次のデバイスの最初のプレートに接続されているチェーンです。回路の最初のコンデンサの最初の端子と最後の部分の2番目の端子は、ソースに接続されています電流、これにより、それらの間で電荷の再分配が行われます。すべての中間プレートは同じ電荷を持ち、符号が交互になっています。

下図はシリアル接続の例です。

グループに接続されたコンデンサには、同じ大きさの電流が流れます。総電力は、最小定格のデバイスのプレートの面積によって制限されます。これは、最小容量のデバイスを充電した後、回路全体が電流の通過を停止するためです。

明らかな欠点にもかかわらず、この方法は、個々のプレート間の絶縁を、直列接続されたすべてのコンデンサの端子間の距離の合計まで増加させます。つまり、200 V の動作電圧を持つ 2 つの要素が直列に接続されている場合、それらの端子間の絶縁は最大 1000 V の電圧に耐えることができます。式による容量:

この方法により、高電圧で動作できるグループ内のより小さなコンデンサと同等のものを得ることができます。これはすべて、適切な金種の単一の要素を購入することで実現できるため、実際には、シリアル接続は実際には見つかりません。

この式は、直列に接続された 2 つのコンデンサの回路の総静電容量の計算に関連しています。多数のデバイスを含む回路の総静電容量を決定するには、次の式を使用する必要があります。

混合スキーム

混合接続方式の例を以下に示します。

いくつかのデバイスの総静電容量を決定するには、回路全体を使用可能なシリアルおよびパラレル接続のグループに分割し、それぞれの静電容量パラメーターを計算する必要があります。

実際には、この方法は、ラジオアマチュアが使用しなければならないさまざまなボードで見られます。

コンデンサの直列接続、並列接続、混合接続の検討

目的：コンデンサバンクを作成し、その容量を決定する方法を学びます。

理論上の部分

コンデンサの並列接続

並列回路で接続では、すべてのコンデンサプレートが2つのグループに接続され、各コンデンサの1つの出力が1つのグループに接続され、2番目の出力が別のグループに接続されます。実例並列接続と図

写真の上

すべて並列接続コンデンサは同じ電圧源に接続されているため、それらには2つの電位差または電圧があります。コンデンサのすべての端子はまったく同じ電圧になります。

並列に接続すると、すべてのコンデンサが一緒になって基本的に1つの静電容量を形成し、その値は回路に接続されたコンデンサのすべての静電容量の合計に等しくなります。で並列接続各コンデンサには、それぞれの静電容量の値に応じて異なる電流が流れます。容量が大きいほど、より最新のその中を流れます。

並列接続生活の中で非常に一般的です。これを使用すると、コンデンサのグループから必要な静電容量を収集できます。たとえば、220 ボルトの単相ネットワークで 3 相電気モーターを始動するには、計算の結果、125 マイクロファラッドの動作静電容量が必要であることがわかりました。このような容量のコンデンサは販売されていません。必要な容量を得るには、100 マイクロファラッド用、20 マイクロファラッド用、5 マイクロファラッド用の 3 つのコンデンサを購入して並列に接続する必要があります。

コンデンサを直列に接続する

直列接続時コンデンサの場合、各プレートは他のコンデンサの一方のプレートと一点でのみ接続されます。一連のコンデンサが判明しました。最後の 2 つの出力は電流源に接続されているため、電荷がそれらの間で再分配されます。すべての中間プレートの電荷は大きさが同じで、符号が交互になっています。