Die Formel zur Berechnung der Parallelschaltung von Kondensatoren. Möglichkeiten zum Anschließen von Kondensatoren an einen Stromkreis. Kondensator-Reihenschaltung

Um einen größeren Bereich von Kondensatoren zu erhalten, werden häufig Kondensatoren miteinander verbunden, so genannte Kondensatorbänke werden erhalten. Die Verbindung kann in diesem Fall parallel, seriell oder kombiniert (gemischt) sein. Betrachten Sie den Fall von zwei Kondensatoren.

Serielle Verbindung   Kondensatoren in Abb. 1

Verschiedene Materialien, die als Dielektrika verwendet werden, weisen unterschiedliche Permittivitätsgrade auf. Dielektrische Materialien können sein: Feststoffe, Flüssigkeiten oder Gase. Diese Art von Kondensator wird genannt flacher Kondensator. Sie haben einen Ersatz.

Ebenso kann ein geladener Kondensator Arbeiten ausführen und elektrische Energie enthalten. Der Kondensator wird aufgeladen, indem seine Anschlüsse an die positiven und negativen Anschlüsse der Batterie angeschlossen werden. Wir können jede der drei Gleichungen verwenden, abhängig von den Daten oder Informationen, die sie geben. Das Symbol des Kondensators ist das in der Grafik rechts angegebene, der obere Teil, der aus zwei Linien gleicher Länge und parallel zueinander besteht. Das Symbol am unteren Rand der Abbildung bezieht sich auf die Batterie oder Batterie und wird durch zwei ungleiche Streifen in Länge und Dicke dargestellt, wobei der längste Streifen der positive Pol und der kürzeste Streifen negativ ist.

Hier (Fig. 1) ist die Auskleidung eines Kondensators mit negativer Ladung mit der positiven Auskleidung des nächsten Kondensators verbunden. Bei Reihenschaltung werden die Mittelplatten der Kondensatoren durch Einfluss elektrifiziert, daher sind ihre Ladungen gleich groß und haben ein entgegengesetztes Vorzeichen. Die Ladungen dieser Kondensatoren sind gleich. Bei dieser Verbindung summieren sich die Potentialunterschiede:

Die restlichen Leitungen sind Verbindungskabel. Sobald der Kondensator an die Batterieklemmen angeschlossen ist, wird die Ladung auf die Kondensatorplatten übertragen, bis der Kondensator die Potentialdifferenz erreicht, die der Potentialdifferenz der Batterie entspricht. Dieser Vorgang dauert einige Sekunden. Wenn eine äquivalente Kapazität bekannt ist, kann das Schaltungsmanagement vereinfacht werden. Zu diesem Zweck werden zwei Formen der Kondensatorassoziation betrachtet: die Parallelkondensatorassoziation und die Serienkondensatorassoziation.

Warum müssen Sie Kondensatoren parallel einschalten?

Wenn ein Satz von Kondensatoren parallel zur Lastquelle geschaltet ist, wird er ausgeführt. Die Summe der Ladungen jedes Kondensators entspricht der Gesamtladung des Systems oder der Last des äquivalenten Kondensators. Aus dieser Gleichung folgt, dass, wenn die Größe der elektrischen Kapazität der Kondensatoren, aus denen die Gruppe der parallel geschalteten Kondensatoren besteht, bekanntlich den Wert der äquivalenten Kapazität für sie die Möglichkeit jeder Addition kennen kann.

Darüber hinaus haben wir:

Wir erhalten, dass, wenn die Kondensatoren in Reihe geschaltet sind, die Kapazität der Verbindung wie folgt ermittelt wird:

Wenn wir die Formel (3) für N Kondensatoren zusammenfassen, erhalten wir:

Wenn ein Satz von Kondensatoren in Reihe mit einer Lastquelle geschaltet ist, haben alle Kondensatoren in der Schaltung die gleiche Last. Aber die Stärke eines Systems oder Äquivalents wird durch eine Gleichung bestimmt, das heißt. Wenn Sie die Gleichung ersetzen, erhalten Sie. Dann bestimmt bandbreite   System oder gleichwertig.

Aus dieser Gleichung folgt, dass, wenn der Wert der Kondensatoren der Kondensatoren, aus denen die Gruppe der in Reihe geschalteten Kondensatoren besteht, wie Sie wissen, der inverse Wert des äquivalenten Kondensators ermittelt werden kann, indem die inversen Fähigkeiten jedes Kondensators aufsummiert werden.

wo - elektrische Kapazität   i-ter Kondensator.

Die Reihenschaltung von Kondensatoren wird verwendet, wenn zur Vermeidung eines Durchbruchs des Kondensators die Potentialdifferenz auf mehrere Kondensatoren verteilt werden muss.

Die Reihenschaltung von Kondensatoren ist in Abb. 2 dargestellt. 2

Berechnen Sie das Volumen, das er haben könnte, wenn er zwischen seine Glaspanzerung eingetreten wäre. Finden Sie die Kapazität des Kondensators. Berechnen Sie die im Kondensator gespeicherte Energie. Finden Sie die Ladung, die von jedem der Kondensatoren empfangen wird, und die Last des äquivalenten Systems.

Beispiele für die Lösung von Problemen

In diesem Fall ist die Potentialdifferenz für jeden der Kondensatoren gleich, wenn die Zuordnung der Kondensatoren parallel ist. Beispiel 8. Das heißt, ein Quadrat von 10 km zur Seite. Maria Goretti Beispiel 9: Drei Kondensatoren sind in einer Schaltung verbunden, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.

Bei einer Parallelschaltung sind die Potentialunterschiede zwischen den Kondensatorplatten gleich. Die Gesamtladung des Systems entspricht der Summe der Ladungen an jedem der Kondensatoren:

Aus dem Obigen erhalten wir:

Für eine Batterie von N parallel geschalteten Kondensatoren haben wir:

Was ist die Spannung in jedem Kondensator? Die Schaltung, die in diesem Artikel vorgestellt werden sollte, bringt nicht viele neue Produkte mit sich, da ihre Konfiguration in Kombination mit anderen Schaltungen verwendet wird, die hier auf dieser Site und in anderen vorgestellt werden. Die Neuheit besteht darin, zu demonstrieren, dass sie von jedem anderen Schema "isoliert" ist, dh unabhängig. Somit wird die Schaltung zu einem universellen Werkzeug zur Unterstützung einer Schaltung, die ihre eigenen Lösungen unter Verwendung von Mikrocontrollern entwickelt.

Gemischte Kondensatorkopplung

Während der Entwicklung enthält die von vielen getroffene Entscheidung daher zusammen mit dem betreffenden Projekt ein „Konverter“ -Schema. Sie fragen sich vielleicht: Aber wenn die Schaltung leicht mit der Hauptschaltung zusammengebaut werden kann, warum sollte sie separat montiert werden? Diese Frage hat zwei interessante Antworten.

Parallelschaltung   Kondensatoren werden verwendet, wenn die Kapazität des Kondensators erhöht werden muss.

Beispiele für die Lösung von Problemen

BEISPIEL 1

Aufgabe Holen Sie sich die Formel zur Berechnung der Kapazität eines Schichtkondensators.
Lösung Der Kondensator, der als geschichtet bezeichnet wird, besteht aus zwei parallelen Metallplatten, die durch mehrere flache Schichten unterschiedlicher Dielektrika getrennt sind (Abb. 3). Wir bezeichnen dielektrizitätskonstante   Schichten von Dielektrika wie. Wir nehmen an, dass die entsprechende Dicke der dielektrischen Schicht in diesem Fall:

Angenommen, sehr dünne Schichten eines Leiters werden zwischen die Schichten der Dielektrika eingefügt. Durch dieses Verfahren bleiben die Ladungen auf den Kondensatorplatten und die Feldstärken in den Salzen von Dielektrika unverändert. Sie bleiben in der Potentialdifferenz zwischen den Platten unverändert, daher ändert sich die Kapazität des Kondensators nicht. Das Vorhandensein dünner Leiterbahnen führt jedoch aus einem Schichtkondensator eine Reihenschaltung von Kondensatoren.

Und zweitens können Sie, nachdem Sie dieses „Zubehör“ zusammen mit anderen zusammengestellt haben, ein Schulungslabor für Mikrocontroller mit einer Reihe wünschenswerter Zubehörteile „bauen“. Ich kann sagen, dass Sie durch die Einführung kleiner „Unterstützungsprogramme“ während des Projekts viel Zeit sparen können. Dies gilt auch für die „Dashboard-Tastatur“, eine weitere unterstützende Schaltung, die den Entwickler interessieren könnte.

Der Übertragungstyp ist sequentiell, dh wir übertragen Bytes über einen bitweisen Pfad und nicht Byte-Bytes, wie beispielsweise in einem parallelen Port. Und aufgrund der im Standard festgelegten Spannungspegel kann die Größe des Datenkabels 15 Meter erreichen. Aber jeder Fall ist ein Fall, und es kann nicht gesagt werden, dass er ohne eine vorläufige Studie in jeder Situation und Umgebung funktionieren könnte. Versuchen Sie, eine sichere Länge von 15 Metern zu verwenden.

Wir wenden die Formel für die Kapazität eines Flachkondensators an:

und Berechnen der Batteriekapazität von in Reihe geschalteten Kondensatoren:

Tabelle - Pinbelegung an Steckverbindern. Es ist auch sehr wichtig zu sagen, dass der Standard die Sendeausrüstung von den Empfängern trennt. Sender werden üblicherweise als Datenkommunikationsgeräte und Peripheriegeräte als Datenkommunikationsgeräte bezeichnet.

Reihenschaltung von Kondensatoren

Die gesamte asynchrone Kommunikation hängt von einigen Faktoren ab, z. B. Geschwindigkeit, Anzahl der Bits, Parität und Stoppbits. Die Kommunikationsgeschwindigkeit wird in Bits gemessen. Dies ist auch wichtig für eine erfolgreiche Kommunikation zwischen Geräten. Beide Geräte müssen so eingestellt sein, dass sie immer mit der gleichen Geschwindigkeit arbeiten.

wir bekommen:

Die Antwort

BEISPIEL 2

Aufgabe Wie groß ist die Kapazität des Anschlusses von Kondensatoren (Abb. 4)? Wenn die Batterie aus denselben Kondensatoren besteht, ist die Kapazität jedes Kondensators gleich F.

Die Anzahl der Bits bestimmt, wie viele Bits das gesendete Byte sind. Derzeit hat es für die meisten Geräte acht Bits. Dann können Sie mit 5 und 8 Bit kommunizieren. Parität ist der älteste und einfachste Weg, um während der Übertragung auf Fehler zu prüfen. Er glaubt, dass die Anzahl der Bits im logischen Zustand 1 ist. Somit "zählt" das sendende Gerät die Anzahl der Bytes des im logischen Zustand 1 übertragenen Bytes und sendet das Bit, wobei dies angegeben wird. Wenn die Anzahl der Bits gerade ist, nimmt das Paritätsbit den logischen Zustand 1 an.

Lösung Die Kapazität der Parallelschaltung von Kondensatoren wird wie folgt bezeichnet:

Inhalt:

Schaltkreise in der Elektrotechnik bestehen aus elektrische Elementebei denen die Methoden zum Anschließen von Kondensatoren unterschiedlich sein können. Sie müssen verstehen, wie ein Kondensator richtig angeschlossen wird. Einzelne Teile der Schaltung mit angeschlossenen Kondensatoren können durch ein gleichwertiges Element ersetzt werden. Es wird eine Anzahl von Kondensatoren ersetzen, aber die Voraussetzung muss erfüllt sein: Wenn die an die Platten des äquivalenten Kondensators gelieferte Spannung gleich der Spannung am Eingang und Ausgang der Gruppe der ausgetauschten Kondensatoren ist, ist die Ladung am Kondensator dieselbe wie an der Gruppe der Kondensatoren. Um die Frage zu verstehen, wie ein Kondensator in einer Schaltung angeschlossen werden kann, betrachten wir die Arten seiner Einbeziehung.

Wenn es ungerade ist, ist sein logischer Zustand 0. Es gibt drei Formen der Parität: gerade, ungerade und keine. Der Unterschied besteht darin, ob die Anzahl der Bits im logischen Zustand 1 immer gerade, ungerade oder nicht ist. In diesem Fall nimmt das Paritätsbit gemäß dem ausgewählten Parameter einen logischen Zustand 1 an. Wenn keine Auswahl vorhanden ist, wird das Paritätsbit vom empfangenden Gerät ignoriert.

Obwohl das Paritätsbit möglicherweise einen Fehler meldet, gibt es keinen Korrekturfaktor. In diesem Fall muss mithilfe der Software auf dem Empfänger die Parität überprüft werden. Wenn ein Fehler festgestellt wird, bitten Sie den Sender, das beschädigte Byte erneut zu senden. Das Startbit wird verwendet, um den Beginn der Übertragung anzuzeigen. Stoppbit - eine Möglichkeit, den empfangenden Agenten über das Ende des Bytes zu informieren. Es kann Stoppbits 1 oder 2 dauern.

Parallelschaltung von Kondensatoren in einem Stromkreis

Eine parallele Verbindung von Kondensatoren liegt vor, wenn alle Platten mit den Schaltpunkten der Schaltung verbunden sind und eine Batterie von Kondensatoren bilden.

Die Potentialdifferenz auf den Platten der Kapazitätslaufwerke ist gleich, da sie alle von derselben Stromquelle geladen werden. In diesem Fall hat jeder Ladekondensator seine eigene Ladung bei gleicher Energiemenge.

Diese Information ist im Grunde das. Kommunikationsgeschwindigkeit; - Anzahl der Bits; - Parität; - die Anzahl der Stoppbits. Die Übertragungsgeschwindigkeit, die Anzahl der Bits, die Parität und die Anzahl der Stoppbits müssen in den Sende- und Empfangsgeräten gleich sein, da sonst die Verbindung nicht korrekt hergestellt wird.

Das Kommunikationsprotokoll bestimmt, wie die Daten vom physischen Medium übertragen werden, wie die Integrität der empfangenen Daten überprüft wird, wie die Befehle formatiert sind usw. Die Pinbelegung dieses Steckverbinders wurde bereits zuvor ausführlich beschrieben. Die Anschlüsse dieser Anschlüsse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Verwenden Sie diese Tabelle, um die Wandlerschaltung mit dem Mikrocontroller zu verbinden.

Parallele KondensatorenDer allgemeine Parameter der Ladungsmenge der empfangenen Speicherbatterie wird als die Summe aller Ladungen berechnet, die auf jede Kapazität gelegt werden, da jede Ladung der Kapazität nicht von der Ladung einer anderen Kapazität abhängt, die in der Gruppe von Kondensatoren parallel zur Schaltung enthalten ist.

Bei einer Parallelschaltung von Kondensatoren ist die Kapazität gleich:

Beispielsweise kann diese Stromversorgung von der zu testenden Schaltung entfernt werden. In der folgenden Abbildung finden Sie meinen Layoutvorschlag zum Konditionieren einer Leiterplatte. Dies ist eine einfache Frontplatte, die sehr einfach herzustellen ist. Anschließend können Sie die Schaltung auf einer Standardplatine montieren.

Die Kondensatoren C1-C4 sind elektrolytisch und daher polarisiert. Sie müssen bei der Installation vorsichtig sein. Befolgen Sie die Zeichnung sorgfältig, damit die Verbindung korrekt hergestellt wird. Sie können jedoch den Lufttyp verwenden, wenn Sie den Stromkreis in einer Box installieren.


Aus der vorgestellten Formel können wir schließen, dass die gesamte Gruppe von Antrieben als ein ihnen äquivalenter Kondensator betrachtet werden kann.

Parallel geschaltete Kondensatoren haben eine Spannung von:


Das serielle Kommunikationskabel, das mit dieser Schaltung verwendet wird, kann auf dem Markt gekauft werden und auf Informationsprodukte mit dem Namen "Serielles Kommunikationskabel" spezialisiert sein. Es wird weiterhin aus den Informationen in der folgenden Abbildung hergestellt.

Nach einer guten Build-Prüfung können Sie die Schaltung bereits überprüfen. Ich mache Sie auf die Verbindung mit einer externen Quelle aufmerksam. Für den ersten Test der Schaltung benötigen Sie. An dieser Stelle sehen Sie das Tastatursymbol auf dem Bildschirm. Die Erklärung ist jedoch recht einfach. Der Schaltungsanschluss im Mikrocontroller ist recht einfach.

Reihenschaltung von Kondensatoren

Wenn die Kondensatoren in Reihe geschaltet sind, sieht die Schaltung wie eine Kette kapazitiver Speicher aus, bei der die Platte des ersten und letzten Kapazitätsspeichers (Kondensator) mit einer Stromquelle verbunden ist.

Kondensator-Reihenschaltung:


Wenn die Tests wie beschrieben fehlschlagen, müssen Sie die gesamte Baugruppe überprüfen. Stromkreis und Kabel prüfen. Keine Details der Sitzung können geändert werden. Sie müssen auch die Stromquelle überprüfen. Das Zusammenbauen von "Hilfsschaltungen" wie Spannungswandlern, Matrixtastaturen und anderen ist eine großartige Möglichkeit, eine gute "Unterstützungsplattform" für die Verwendung mit Mikrocontrollern und eine große Theorie ihres Betriebs zu erhalten. Viel Glück, Erfolg und bis zum nächsten Mal!

Warum einen Kondensator in den Signalpfad einbauen?

Stromkreis - Schaltplan des Kommunikationskabels - Plan für die Vorbereitung der gedruckten Schaltung - manuelle Methode. - Layout für die Vorbereitung der gedruckten Schaltung - Wärmeübertragungsmethode.

Reduzierung des Frequenzbereichs übertragener Signale

  Um den Spannungsübergang von einer Etage zur nächsten zu verhindern. Es ist möglich, den Koppelkondensator aufzugeben, um mehrere elektronische Stufen miteinander zu verbinden. Dies erschwert jedoch die Berechnung der Komponenten und erfordert viel Kontrolle über das Verhalten der Baugruppe, insbesondere wenn sich die Temperatur ändert.

Wenn die Kondensatoren in Reihe geschaltet sind, verbrauchen alle Geräte in diesem Abschnitt die gleiche Strommenge, da die erste und die letzte Antriebsplatte am Prozess beteiligt sind und die Platten 2, 3 und andere zu N durch Einfluss geladen werden. Aus diesem Grund entspricht die Ladung der Platte 2 des Lagertanks im Wert der Ladung 1 der Platte, hat jedoch das entgegengesetzte Vorzeichen. Die Ladung der Platte des Antriebs 3 ist gleich der Ladung der Platte 2, aber auch mit dem entgegengesetzten Vorzeichen haben alle nachfolgenden Antriebe ein ähnliches Ladesystem.

Um ein Ausspucken des Potentiometers zu verhindern

Das Hinzufügen von zwei Kondensatoren für ein einvolumiges Potentiometer sollte, wie Sie sich vorstellen können, so weit wie möglich vermieden werden, schon allein, um die komplexe Impedanz zu vermeiden, die sie einführen und hauptsächlich Phasenverzerrungen verursachen.

Für "normale" Audiobearbeitung

Für Audiobearbeitung in „hoher Qualität“

  Dies ist eine Methode, die auch zum Entkoppeln von Netzteilen verwendet wird, was zu sehr guten Ergebnissen führt, da jeder in seinem Kompetenzbereich arbeitet. Polarisierte oder nicht polarisierte Kondensatoren. Diese Spannung sollte nicht an den Konsolenausgang übertragen werden. Dies ist der Hauptgrund, warum der Hersteller dieser Konsole beschlossen hat, an dieser Stelle einen Kondensator anzubringen. Und was haben wir, wenn wir die beiden verbinden?

Die Formel zum Ermitteln der Ladung am Kondensator, das Kondensatoranschlussdiagramm:


Wenn die Kondensatoren in Reihe geschaltet sind, ist die Spannung an jedem Kapazitätsspeicher unterschiedlich, da die gleiche Ladungsmenge vorliegt elektrische Energie es handelt sich um unterschiedliche Kapazitäten. Die Abhängigkeit der Kapazität von der Spannung ist wie folgt: Je kleiner sie ist, desto größer muss die Spannung an die Antriebsplatten angelegt werden, um sie aufzuladen. Und umgekehrt: Je höher die Kapazität des Laufwerks ist, desto weniger Spannung wird zum Laden benötigt. Es kann gefolgert werden, dass die Kapazität von in Reihe geschalteten Laufwerken für die Spannung an den Platten wichtig ist - je kleiner sie ist, desto mehr Spannung wird benötigt und Laufwerke mit großer Kapazität benötigen weniger Spannung.

Der Hauptunterschied zwischen den in Reihe geschalteten Kapazitätsspeicherschaltungen besteht darin, dass die elektrische Energie nur in eine Richtung fließt, was bedeutet, dass der Strom in jeder Kapazitätsspeicherbatterie einer zusammengesetzten Batterie gleich ist. Bei dieser Art von Kondensatoranschlüssen ist unabhängig von der Speicherkapazität ein gleichmäßiger Energiespeicher gewährleistet.

Die Gruppe der Kapazitätsantriebe kann im Diagramm auch als äquivalenter Antrieb betrachtet werden, dessen Spannung durch die Formel bestimmt wird und an deren Platten angelegt wird:


Die Ladung des gesamten (äquivalenten) Laufwerks der Gruppe kapazitiver Laufwerke einer seriellen Verbindung beträgt:

Der Gesamtwert der Kapazität von in Reihe geschalteten Kondensatoren entspricht dem Ausdruck:


Gemischte Einbeziehung des kapazitiven Speichers in die Schaltung

Die parallele und serielle Verbindung von Kondensatoren in einem der Abschnitte der Schaltungsschaltung wird als Spezialmischverbindung bezeichnet.

Angeschlossene Schaltung gemischte Einbeziehung   Kapazitätslaufwerke:


Die gemischte Verbindung von Kondensatoren in der Schaltung wird in einer bestimmten Reihenfolge berechnet, die wie folgt dargestellt werden kann:

  • die Schaltung gliedert sich in Abschnitte, die leicht zu berechnen sind. Dies ist eine Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren.
  • berechnen Sie die äquivalente Kapazität für eine Gruppe von Kondensatoren, die im Parallelschaltabschnitt in Reihe geschaltet sind.
  • wir finden die äquivalente Kapazität in einem parallelen Abschnitt;
  • wenn äquivalente Speicherkapazitäten ermittelt werden, wird empfohlen, die Schaltung neu zu zeichnen.
  • die Kapazität, die nach dem sukzessiven Einschalten äquivalenter Energiespeicher erhalten wird, wird berechnet.

Sequenziell, parallel und gemischte Verbindung   Kondensatoren, Berechnung der Kapazität:

Tankantriebe (zwei Anschlüsse) sind auf verschiedene Weise in der Schaltung enthalten. Dies bietet mehrere Vorteile bei der Lösung elektrischer Probleme im Vergleich zu herkömmlichen Methoden zum Schalten von Kondensatoren:

  1. Zum Verbinden verwenden elektromotoren und andere Geräte in Werkstätten, in Funktechnikgeräten.
  2. Vereinfachung der Berechnung von Stromkreiswerten. Die Installation erfolgt in separaten Abschnitten.
  3. Die technischen Eigenschaften aller Elemente ändern sich nicht, wenn sich die Stromstärke und das Magnetfeld ändern. Dies wird verwendet, um verschiedene Antriebe einzuschalten. Es zeichnet sich durch einen konstanten Wert von Kapazität und Spannung aus und die Ladung ist proportional zum Potential.

Fazit

Verschiedene Arten der Verbindung von Kondensatoren in der Schaltung werden verwendet, um elektrische Probleme zu lösen, insbesondere um polare Antriebe von mehreren unpolaren Geräten mit zwei Anschlüssen zu erhalten. In diesem Fall besteht die Lösung darin, eine Gruppe einpoliger Frequenzumrichter antiparallel (Dreieck) anzuschließen. In diesem Schema ist das Minus mit dem Minus verbunden, und das Plus ist mit dem Plus verbunden. Die Kapazität des Laufwerks nimmt zu, und die Arbeit eines Geräts mit zwei Anschlüssen ändert sich.

Die verfügbaren Einträge werden nicht angezeigt: serielle Parallel- und Mischverbindung von Kondensatoren, serielle und parallele Verbindung von Kondensatoren, mit Parallelschaltung von Kondensatoren.

fehler: