V elektrotechnice existuje několik způsobů, jak spojit kondenzátory, aby bylo dosaženo požadovaných elektrických charakteristik. Jedním z těchto způsobů je paralelní spojení. V některých případech je však nutné spojovat kondenzátory do série.
Připojení kondenzátorů do série znamená, že kladný kolík jednoho kondenzátoru je připojen k zápornému kolíku dalšího kondenzátoru a tak dále do posledního kondenzátoru.
Celkovou kapacitu tří sériově propojených kondenzátorů lze vypočítat podle vzorce:
Kde C1, C2 A C3 - kapacita každého z kondenzátorů.
Pokud tedy známe hodnoty kapacity každého kondenzátoru, můžeme tento vzorec použít k výpočtu celkové kapacity tří sériově propojených kondenzátorů.
Způsoby určení celkové kapacity tří kondenzátorů v sériovém připojení
Při sériovém připojení tří kondenzátorů lze jejich celkovou kapacitu vypočítat pomocí několika metod. Níže jsou uvedeny dva běžné způsoby stanovení celkové kapacity:
- Součet reverzních veličin
- Použití vzorce
Metoda 1: součet inverzních veličin
Tato metoda se zabývá inverzní hodnotou kondenzátorů. Inverzní hodnota každého kondenzátoru je 1 / S, kde C je kapacita kondenzátoru.
Chcete-li určit celkovou kapacitu tří kondenzátorů, musíte složit inverzní hodnoty každého kondenzátoru a poté najít inverzní hodnotu součtu.
Matematicky si to lze představit následovně:
Metoda 2: použití vzorce
Druhý způsob je založen na použití vzorce pro výpočet celkové kapacity.
Celkovou kapacitu tří sériově propojených kondenzátorů lze určit podle vzorce:
Oba způsoby poskytují stejný výsledek a umožňují najít celkovou kapacitu tří kondenzátorů zapojených do série.
Výpočet celkové kapacity pomocí rekurentního vzorce
Pokud máte tři kondenzátory zapojené do série, lze celkovou kapacitu vypočítat pomocí rekurentního vzorce.
Celková kapacita tří kondenzátorů zapojených do série se rovná součtu jejich inverzních nádrží.
Pro výpočet celkové kapacity tří kondenzátorů postupujte podle těchto kroků:
- Najděte inverzní kapacity každého kondenzátoru pomocí vzorce SOZ = 1 / S, kde Soz je inverzní kapacita, co-kapacita kondenzátoru.
- Složte všechny inverzní nádoby dohromady: Soz1 + Soz2 + Soz3.
- Najděte celkovou kapacitu inverzí výsledné částky: 00: 06: 11který = 1., kde je celková kapacita, je součet inverzních nádrží.
Pomocí tohoto rekurentního vzorce budete moci vypočítat celkovou kapacitu tří sériově propojených kondenzátorů.
Výpočet celkové kapacity podle hodnot jednotlivých kondenzátorů
Pro výpočet celkové kapacity tří sériově propojených kondenzátorů je nutné znát hodnoty jednotlivých kapacit každého kondenzátoru. Celkovou kapacitu tří sériově propojených kondenzátorů lze nalézt pomocí vzorce:
C OBS = 1 / (1/C1 + 1/C2 + 1/C3),
kde C je celková kapacita, C1, C2, C3 jsou hodnoty kapacit jednotlivých kondenzátorů.
Proces výpočtu celkové kapacity tří sériově propojených kondenzátorů lze zjednodušit pomocí kalkulačky s funkcí"1 / x". Příklad výpočtu celkové kapacity tří kondenzátorů s kapacitou 2, 4 a 6 mikrofarad:
C Společenství = 1 / (1/2 + 1/4 + 1/6) = 0.545 ICF
Celková kapacita tří kondenzátorů s kapacitou 2, 4 a 6 mikrofarad je tedy 0,545 mikrofaradu.
Metoda měření celkové kapacity pomocí mostu
Pro výpočet celkové kapacity tří sériově propojených kondenzátorů lze použít metodu měření pomocí mostu.
K tomu je nutné připojit kondenzátory k nastavitelnému mostu nebo witstonovu mostu. Most se skládá ze čtyř rezistorů a jednoho proměnného odporu.
Princip fungování mostu spočívá v balancování mezi odpory a kapacitami. Když je Most v rovnováze, znamená to, že napětí na dvou protilehlých okrajích mostu je stejné. Proto se měří poměr mezi rezistory a kondenzátory.
Chcete-li změřit celkovou kapacitu tří kondenzátorů, měli byste nejprve nastavit vyvážený bod přepnutím střídavého odporu mostu do polohy, kdy galvanometr (měřič proudu) zobrazí nulovou hodnotu. Dále jsou kondenzátory zapojeny do střídavého rezistoru sériově. U každého z nich se kontroluje poměr mezi rezistory a přítomnost rovnováhy. Poté lze vypočítat celkovou kapacitu tří kondenzátorů.
Vzorec pro výpočet celkové kapacity v tomto případě bude následující:
- Ccelkový - celková kapacita tří kondenzátorů
- C1, C2, C3 - kapacity příslušných kondenzátorů
Při správném připojení a přesném vyvažování mostu bude celková kapacita vypočítána s vysokou přesností.