Соединение конденсаторов. Типы, способы и особенности расчётов

Видео: CAPACITORS. MARKING. SYMBOLS. NOMINALS. SMD

Самые различные современные бытовые и промышленные устройства, основывающие свою работу на потреблении электрической энергии, вне зависимости от принадлежности их к электронике или электротехнике не могут обойтись без использования в своих конструкционных и принципиальных схемах в качестве элементов цепи конденсаторы. Конденсатор представляет собой систему из пары (или более) электродов. Зачастую они имеют форму пластин, которые в технике получили название «обкладки». Технологически обкладки разделяются диэлектриком (веществом, которое электрический ток не проводит). Его толщина незначительна при сравнении с размерами самих обкладок конденсатора. Привлекательность свойств этой системы заключается в способности сохранять электрический заряд.

Видео: Как подключить радиатор отопления с наибольшей эффективностью

Начиналась история конденсаторов с города Лейден. В далёком 1745 году в своих опытах физики Эвальд Юрген фон Клейст из Германии и Питер ван Мушенбрук из Голландии получили оригинальное устройство, получившее название «лейденская банка». По сути, это стало появлением первого в истории конденсатора.

Конечно, лейденская банка существенно отличалась от нынешних конденсаторов. Это была закупоренная ёмкость, наполненная водой. Внутри и снаружи её оклевали фольгой. Сквозь крышку банки внутрь пропускался стержень из металла. Несмотря на свою неказистость, лейденская банка имела свойство конденсировать довольно мощные заряды. Впервые опыты с конденсаторами дали возможность искусственно получить полноценную электрическую искру.

Видео: Параллельное и последовательное подключение ...

Колебательные контуры, фильтры, схемы согласования трёхфазных устройств – это только краткий перечень сферы применения конденсаторов. Современная электротехническая промышленность освоила выпуск широкого спектра этих приборов. Обычные и электролитические, переменные и постоянные в самом богатом диапазоне номиналов они находят применение в различных сферах человеческой жизнедеятельности. Несмотря на это, зачастую возникает потребность комбинирования, и здесь имеет огромное значение правильное соединение конденсаторов в батарею. Благодаря этому можно добиться наиболее точного получения требуемых показателей ёмкости.

Чтобы более конкретно рассмотреть соединение конденсаторов, следует познакомиться с понятием электроёмкости и единицами для её измерения. Учебник физики средней школы даёт определение этой величины как отношение величины заряда, накопленного на обкладках конденсатора, к разности потенциалов. Измеряется электроёмкость в фарадах (Ф). Для системы СИ она имеет физическую размерность как один кулон к одному вольту.

Видео: Последовательное соединение диодов

Соединение конденсаторов может осуществляться как по параллельной схеме, так и по последовательной. При параллельном способе подключения величины электроемкостей складываются. Последовательное соединение предполагает складывание обратных величин и их емкостей. Также возможно смешанное соединение конденсаторов. При этом в цепи присутствует два вида соединений одновременно.

Соединение конденсаторов смешанного типа рассчитывают по наиболее удобной для каждого конкретного случая схеме. В зависимости от порядка включения приборов в электрическую цепь, расчёт проводят путём приведения общей схемы либо к параллельному, либо к последовательному виду. Для этого выбирают участки параллельного соединения и приводят их к одному значению. Затем уже рассчитывают значение электроёмкости по схеме последовательного соединения. Также можно производить расчёты и в обратном порядке.

Соединение конденсаторов в электрической цепи требует изучения некоторых правил, особенно если предполагается использовать их совместно с катушками индуктивности, дросселями, трансформаторами. Если для электронных схем пренебрежение этими правилами может привести лишь к нарушению функционирования устройства, то ошибка электротехников может стать причиной серьёзной аварии.