Šajā rakstā mēs centīsimies aptvert kondensatoru savienošanas tēmu dažādos veidos. No raksta par rezistoru savienojumiem mēs zinām, ka ir virkne, paralēlais un jauktais savienojums, tas pats noteikums attiecas uz šo rakstu. Kondensators (no latīņu vārdiem “condensare” - “kondensēt”, “sabiezēt”) ir ļoti izplatīta elektriskā ierīce.
Tie ir divi vadītāji (plāksnes), starp kuriem ir izolācijas materiāls. Ja tam tiek pielikts spriegums (U), tad uz tā vadītājiem uzkrājas elektriskais lādiņš (Q). Tās galvenā īpašība ir ietilpība (C). Kondensatora īpašības raksturo vienādojums Q = UC, lādiņš uz plāksnēm un spriegums ir tieši proporcionāli viens otram.
Kondensatora simbols diagrammā
Ļaujiet kondensatoram barot Maiņstrāvas spriegums. Tas uzlādējas, pieaugot spriegumam, palielinās elektriskais lādiņš uz plāksnēm. Ja spriegums samazinās, tad samazinās arī lādiņš uz tā plāksnēm un tas izlādējas.
No tā izriet, ka vadi, kas savieno kondensatoru ar pārējo ķēdi, elektriskā strāva plūst, kad mainās spriegums pāri kondensatoram. Nav nozīmes tam, kas notiek dielektrikā starp vadītājiem. Strāvas stiprums ir vienāds ar kopējo lādiņu, kas plūst laika vienībā caur vadu, kas savienots ar kondensatoru. Tas ir atkarīgs no tā kapacitātes un barošanas sprieguma maiņas ātruma.
Kapacitāte ir atkarīga no izolācijas īpašībām, kā arī no vadītāja izmēra un formas. Kondera kapacitātes mērvienība ir farads (F), 1 F = 1 C / V. Tomēr praksē kapacitāti bieži mēra mikro (10-6) vai piko (10-12) farādos.
Kondensatori galvenokārt tiek izmantoti no frekvences atkarīgu ķēžu izveidošanai, jaudīga īsa elektriskā impulsa iegūšanai, kur nepieciešams uzkrāt enerģiju. Mainot atstarpes īpašības starp plāksnēm, tās var izmantot šķidruma līmeņa mērīšanai.
Paralēlais savienojums
Paralēlais savienojums- tas ir savienojums, kurā visu kondensatoru spailēm ir divi kopīgi punkti - sauksim tos par ķēdes ieeju un izeju. Tātad visas ieejas ir apvienotas vienā punktā un visas izejas citā, visu kondensatoru spriegumi ir vienādi: 
Paralēlais savienojums ietver no avota saņemtā lādiņa sadali uz vairāku kondensatoru plāksnēm, ko var uzrakstīt šādi: 
Tā kā spriegums visiem kondensatoriem ir vienāds, to plākšņu lādiņi ir atkarīgi tikai no kapacitātes:
Paralēlas kondensatoru grupas kopējā kapacitāte:
Šādas kondensatoru grupas kopējā kapacitāte ir vienāda ar ķēdē iekļauto kapacitātes summu.
Kondensatoru bankas tiek plaši izmantotas, lai palielinātu elektropārvades līniju jaudu un stabilitāti. Tajā pašā laikā var samazināt jaudīgāku līniju elementu izmaksas. Tiek palielināta elektrolīniju darbības stabilitāte, elektrolīniju noturība pret bojājumiem un pārslodzēm.
seriālais savienojums
seriālais savienojums kondensatori - tas ir to savienojums tieši viens pēc otra, nesazarojot vadītāju. No sprieguma avota lādiņi nonāk kondensatora ķēdes pirmās un pēdējās plāksnēs.
Sakarā ar elektrostatisko indukciju uz blakus esošo kondensatoru iekšējām plāksnēm lādiņš tiek izlīdzināts uz blakus esošo kondensatoru elektriski savienotajām plāksnēm, tāpēc uz tām parādās vienāda lieluma un pretējās zīmes elektriskie lādiņi.
Ar šādu savienojumu elektriskie lādiņi uz atsevišķu cauruļvadu plāksnēm ir vienādi:
Kopējais spriegums visai ķēdei: 
Acīmredzot spriegums starp katra kondensatora vadītājiem ir atkarīgs no uzkrātās lādiņa un kapacitātes, t.i.:
Tāpēc virknes ķēdes ekvivalentā kapacitāte ir:
No tā izriet, ka kopējās kapacitātes apgrieztā vērtība ir vienāda ar atsevišķu kondensatoru kapacitātes apgriezto vērtību summu:
jaukts savienojums
Jaukts kondensatoru savienojums ir savienojums, kurā vienlaikus ir virknes un paralēli savienojums. Lai izprastu sīkāk, aplūkosim šo savienojumu ar piemēru:
Attēlā redzams, ka divi kondensatori ir virknē savienoti augšā un apakšā un divi paralēli. Jūs varat iegūt formulu no iepriekšminētajiem savienojumiem:
Jebkuras radiotehnikas pamats ir kondensators, to izmanto visdažādākajās shēmās - tās ir barošanas avoti un lietojumprogrammas analogo datu uzglabāšanas signālu glabāšanai, kā arī telekomunikācijās frekvences kontrolei.
Jautājums par to, kā pieslēgt kondensatorus, var rasties jebkurai personai, kas interesējas par elektroniku un lodēšanu. Visbiežāk nepieciešamība pēc tā rodas gadījumos, kad, veicot ierīces montāžu vai remontu, pie rokas nav piemērota nomināla ierīces.
Piemēram, personai ir jāremontē ierīce, nomainot elektrolītiskais kondensators ar ietilpību 1000 mikrofaradu vai vairāk, nav pa rokai nevienas nominālvērtībai piemērotas detaļas, taču ir vairāki produkti ar zemākiem parametriem. Šajā gadījumā ir trīs iespējas, kā izkļūt no šīs situācijas:
- Nomainiet 1000 mikrofaradu kondensatoru ar ierīci ar zemāku nominālu.
- Dodieties uz tuvāko veikalu vai radio tirgu, lai iegādātos piemērotu iespēju.
- Savienojiet vairākus elementus kopā, lai iegūtu nepieciešamo jaudu.
Labāk ir atteikties uzstādīt zemāka līmeņa radio elementu, jo šādi eksperimenti ne vienmēr beidzas veiksmīgi. Jūs varat doties uz tirgu vai uz veikalu, bet tas aizņem daudz laika. Tāpēc šajā situācijā bieži tiek pieslēgti vairāki kondensatori un tiek iegūta nepieciešamā kapacitāte.
Kondensatoru paralēlais savienojums
Paralēlā ķēde kondensatoru pievienošanai ietver visu ierīču plākšņu savienošanu divās grupās. Pirmie secinājumi ir saistīti vienā grupā, bet otrie secinājumi ir saistīti citā grupā. Zemāk esošajā attēlā ir parādīts piemērs.
Kondensatori, kas savienoti paralēli viens otram, ir savienoti ar vienu un to pašu sprieguma avotu, tāpēc uz tiem ir divi sprieguma vai potenciālu starpības punkti. Jāpatur prātā, ka uz visiem paralēli savienotajiem kondensatoru spailēm spriegumam būs vienāda vērtība.
Paralēlā ķēde no elementiem veido vienu kapacitāti, kuras vērtība ir vienāda ar visu grupai pievienoto kondensatoru kapacitātes summu. Šajā gadījumā ierīces darbības laikā caur kondensatoriem plūdīs dažāda lieluma strāva. Caur izstrādājumiem plūstošās strāvas parametri ir atkarīgi no ierīces individuālās jaudas. Jo lielāka kapacitāte, jo lielāka strāva plūdīs caur to. Paralēlo savienojumu raksturojošā formula ir šāda:
Paralēlā ķēde visbiežāk tiek izmantota ikdienas dzīvē, tā ļauj savākt nepieciešamo jaudu no jebkura skaita atsevišķu elementu ar dažādu vērtējumu.
Kondensatoru sērijveida savienojums
Seriālā savienojuma shēma ir ķēde, kurā pirmā kondensatora plāksne ir savienota ar iepriekšējās ierīces otro plāksni, bet otrā plāksne ir savienota ar nākamās ierīces pirmo plāksni. Pirmā kondensatora pirmais terminālis un ķēdes pēdējās daļas otrais spailes ir savienotas ar avotu elektriskā strāva, kuras dēļ tiek veikta pārdale starp tām elektriskie lādiņi. Visām starpplāksnēm ir vienāds lādiņš, mainot zīmi.
Zemāk esošajā attēlā ir parādīts seriālā savienojuma piemērs.
Caur grupā savienotiem kondensatoriem plūst tāda paša lieluma strāva. vispārējā jauda ierobežots ar mazākās nominālās ierīces plākšņu laukumu, jo pēc ierīces uzlādes ar mazāko jaudu visa ķēde pārtrauks plūst strāvu.
Neskatoties uz acīmredzamajiem trūkumiem, šī metode nodrošina izolācijas palielināšanos starp atsevišķām plāksnēm līdz attālumu summai starp spailēm uz visiem sērijveidā savienotiem kondensatoriem. Tas ir, ja divi elementi ar darba spriegumu 200 V ir savienoti virknē, izolācija starp to spailēm var izturēt spriegumu līdz 1000 V. Jauda saskaņā ar formulu:
Šī metode ļauj iegūt ekvivalentu mazākam kondensatoram grupā, kas spēj darboties ar augstu spriegumu. To visu var panākt, iegādājoties vienu vienīgu piemērota nomināla elementu, tāpēc praksē seriālie pieslēgumi praktiski netiek atrasti.
Šī formula ir svarīga, lai aprēķinātu divu virknē savienotu kondensatoru ķēdes kopējo kapacitāti. Lai noteiktu ķēdes kopējo kapacitāti ar lielu skaitu ierīču, jums jāizmanto formula:
jaukta shēma
Jaukta savienojuma shēmas piemērs ir parādīts zemāk.
Lai noteiktu vairāku ierīču kopējo kapacitāti, visa ķēde ir jāsadala pieejamās seriālo un paralēlo savienojumu grupās un jāaprēķina katrai no tām kapacitātes parametri.
Praksē šī metode ir sastopama uz dažādiem dēļiem, ar kuriem jāstrādā radioamatieriem.
KONDENSATORU SĒRIJAS, PARALĒLĀ UN JAUKTA SAVIENOJUMA PĒTĪJUMS
Mērķis: Uzziniet, kā izgatavot kondensatoru bankas un noteikt to jaudu.
Kondensatoru savienošana paralēli
Ar paralēlu ķēdi savienojums, visas kondensatora plāksnes ir savienotas divās grupās, kur viena izeja no katra kondensatora ir savienota ar vienu grupu ar citām, bet otra ar otru. Paralēlā savienojuma ilustratīvs piemērs un diagramma
uz attēla
Visi savienoti paralēli kondensatori ir savienoti ar vienu un to pašu sprieguma avotu, tāpēc uz tiem ir divi potenciālu starpības vai sprieguma punkti. Visiem kondensatoru spailēm būs tieši tāds pats spriegums.
Kad tie ir savienoti paralēli, visi kondensatori kopā veido vienu kapacitāti, kuras vērtība būs vienāda ar visu ķēdē pievienoto kondensatoru kapacitāti. Pieslēdzot paralēli, caur katru no kondensatoriem plūdīs cita strāva, kas būs atkarīga no katra no tiem kapacitātes vērtības. Jo lielāka kapacitāte, jo lielāka strāva plūdīs caur to.
Paralēlais savienojumsļoti bieži dzīvē. Ar to jūs varat savākt jebkuru nepieciešamo kapacitāti no kondensatoru grupas. Piemēram, lai iedarbinātu 3 fāžu motoru vienfāzes tīkls 220 volti Aprēķinu rezultātā jūs saņēmāt, ka ir nepieciešama 125 mikrofaradu darba kapacitāte. Pārdošanā neatradīsiet tādas jaudas kondensatorus. Lai iegūtu nepieciešamo kapacitāti, būs jāiegādājas un paralēli jāpievieno 3 kondensatori, viens 100 mikrofaradiem, otrs 20, bet trešais 5 mikrofaradiem.
Kondensatoru savienošana virknē
Kad savienots virknē kondensatoriem, katra no plāksnēm ir savienota tikai vienā punktā ar otra kondensatora vienu plāksni. Izrādās kondensatoru ķēde. Pēdējās divas izejas ir savienotas ar strāvas avotu, kā rezultātā elektriskie lādiņi tiek pārdalīti starp tiem. Lādiņi uz visām starpplāksnēm ir vienādi pēc lieluma, pārmaiņus zīmējot.
Caur visiem pievienotajiem kondensatoriem virknē plūst vienāds strāvas daudzums, jo tam nav cita ceļa.
Kopējā jauda ierobežos mazākā izmēra plākšņu laukums, jo, tiklīdz kondensators ar mazāko ietilpību būs pilnībā uzlādēts, visa ķēde pārtrauks iet strāvu un pārtrūks uzlāde. Vai tas ir aprēķināts
kauls saskaņā ar šo formulu:
Bet ar secīgu savienojums palielina attālumu (vai izolāciju) starp plāksnēm līdz vērtībai, kas vienāda ar attālumu summu starp visu virknē savienoto kondensatoru plāksnēm. Piemēram, ja ņemat divus kondensatorus ar darba spriegumu 200 volti un savienojat tos virknē, tad izolācija starp to plāksnēm var izturēt 1000 voltus, kad tie ir pievienoti ķēdei.
No iepriekš minētā var secināt, kas jāsavieno virknē:
1. Par iegūšanu ekvivalents mazāks kondensators.
2. Ja jums ir nepieciešams konteiners darbojas ar augstāku spriegumu.
3. Par radīšanu kapacitatīvs sprieguma dalītājs, kas ļauj iegūt zemāku spriegumu no augstāka.
Praksē, lai iegūtu pirmo un otro, pietiek tikai iegādāties vienu kondensatoru ar nepieciešamo kapacitāti vai darba spriegumu. Tāpēc šī savienošanās metode dzīvē nenotiek.