tem diferentes tipos de capacitores disponíveis, com base na aplicação, são classificados em diferentes tipos. A conexão desses capacitores pode ser feita de diferentes maneiras, as quais são utilizadas em uma variedade de aplicações. Diferentes conexões de capacitores funcionam como um único capacitor. Portanto, a capacitância total deste único capacitor depende principalmente de como os capacitores individuais estão conectados. Basicamente, existem dois tipos simples e comuns de conexões, como conexão em série e conexão paralela. Usando essas conexões, a capacitância total pode ser calculada. Existem algumas conexões que também podem ser associadas às conexões de combinações em série e paralelas. Este artigo discute uma visão geral do que são capacitores em série e em paralelo com seus exemplos.
Capacitores em série e paralelo
Um capacitor é usado principalmente para armazenar energia elétrica como energia eletrostática. Uma vez que haja necessidade de aumentar mais energia para armazenar capacidade, então um apropriado capacitor com capacitância aumentada pode ser necessária. O projeto de um capacitor pode ser feito usando duas placas de metal que são aliadas em paralelo e divididas através de um meio dielétrico, como mica, vidro, cerâmica, etc.
O dielétrico meio fornece um meio não condutor entre as duas placas e inclui uma capacidade exclusiva de reter a carga.
Uma vez que uma fonte de tensão é conectada às placas de um capacitor, uma carga + Ve em uma única placa e uma carga -Ve na próxima placa são depositadas. Aqui, a carga total 'q' é acumulada pode ser diretamente proporcional à fonte de tensão 'V'.
q = CV
Onde 'C' é a capacitância e seu valor depende principalmente dos tamanhos físicos de o capacitor .
C = εA / d
Onde
‘Ε’ = constante dielétrica
‘A’ = área da placa efetiva
d = espaço entre duas placas.
Sempre que dois ou mais capacitores são aliados em série, toda a capacitância desses capacitores é baixa em comparação com a capacitância de um capacitor individual. Da mesma forma, sempre que os capacitores são conectados em paralelo, a capacitância total dos capacitores é a soma das capacitâncias dos capacitores individuais. Ao usar isso, as expressões de capacitância total em série e paralelo são derivadas. Peças em série e paralelas dentro da combinação de conexões do capacitor também identificadas. E a capacitância efetiva pode ser calculada em série e em paralelo por meio de capacitâncias individuais
Capacitores em série
Quando uma série de capacitores são conectados em série, a tensão aplicada entre os capacitores é 'V'. Quando a capacitância do capacitor é C1, C2 ... Cn, então a capacitância correspondente dos capacitores quando conectados em série é 'C'. A tensão aplicada nos capacitores é V1, V2, V3…. + Vn, correspondentemente.
Capacitores em série
Assim, V = V1 + V2 + …… .. + Vn
A carga fornecida da fonte por meio desses capacitores é 'Q', então
V = Q / C, V1 = Q / C1, V2 = Q / C2, V3 = Q / C3 & Vn = Q.Cn
Como a carga transferida em cada capacitor e a corrente em toda a série, a combinação de capacitores será idêntica e é considerada como 'Q'.
Agora, a equação de 'V' acima pode ser escrita como a seguir.
Q / 100 = Q / Q + C1 / C2 + ... L / Cn
Q [1/100] = Q] 1 / C1 + 1 / C2 + ... 1 / Cn]
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 +… 1 / Cn
Exemplo
Sempre que os capacitores forem conectados em série, calcule a capacitância desses capacitores. A conexão em série dos capacitores é mostrada abaixo. Aqui, os capacitores conectados em série são dois.
Os capacitores na fórmula da série são Ctotal = C1XC2 / C1 + C2
Os valores dos dois capacitores são C1 = 5F e C2 = 10F
Ctotal = 5FX10F / 5F + 10F
50F / 15F = 3,33F
Capacitores em paralelo
Quando a capacitância de um capacitor aumenta, então os capacitores são conectados em paralelo quando duas placas relacionadas são conectadas juntas. A região de sobreposição eficiente pode ser adicionada por meio de espaçamento estável entre eles e, portanto, seu valor de capacitância igual se transforma em capacitância individual dupla. O banco de capacitores é usado em diferentes indústrias que usam capacitores em paralelo. Uma vez que dois capacitores são aliados em paralelo, a tensão ‘V’ em cada capacitor é semelhante, ou seja, Veq = Va = Vb e a corrente ‘ieq’ pode ser separada em dois elementos como ‘ia’ e ‘ib’.
Capacitores em paralelo
i = dq / dt
Substitua o valor de 'q' na equação acima
= d (CV) / dt
i = C dV / dt + VdC / dt
Quando a capacitância de um capacitor é constante, então
i = C dV / dt
Ao aplicar KCL ao circuito acima, a equação será
ieq = ia + ib
ieq = Ca dVa / dt + Cb dVb / dt
Veq = Va = Vb
ieq = Ca dVeq / dt + Cb dVeq / dt => (Ca + Cb) dVeq / dt
Finalmente, podemos obter a seguinte equação
ieq = Ceq dVeq / dt, aqui Ceq = Ca + Cb
Portanto, uma vez que 'n' capacitores são aliados em paralelo, a capacitância igual da conexão total pode ser dada através da equação abaixo que se parece com o correspondente resistência de resistores enquanto conectados em série.
Ceq = C1 + C2 + C3 +… + Cn
Exemplo
Sempre que os capacitores forem conectados em paralelo, calcule a capacitância desses capacitores. A conexão paralela dos capacitores é mostrada abaixo. Aqui, os capacitores conectados em paralelo são dois.
Os capacitores na fórmula paralela são Ctotal = C1 + C2 + C3
Os valores de dois capacitores são C1 = 10F, C2 = 15F, C3 = 20F
Ctotal = 10F + 15F + 20F = 45F
A queda de tensão nos capacitores em série e em paralelo será alterada com base nos valores de capacitância individuais dos capacitores.
Exemplos
O capacitores em série e exemplos paralelos são discutidos abaixo.
Capacitores em série e exemplos paralelos
Encontre o valor da capacitância de três capacitores conectados no circuito a seguir com os valores de C1 = 5 uF, C2 = 5uF e C3 = 10uF
Os valores dos capacitores são C1 = 5 uF, C2 = 5uF e C3 = 10uF
O circuito a seguir pode ser construído com três capacitores, a saber C1, C2 e C3
Quando os capacitores C1 e C2 estão conectados em série, a capacitância pode ser calculada como
1 / C = 1 / C1 + 1 / C2
1 / C = 1/5 + 1/5
1 / C = 2/5 => 5/2 = 2,5uF
Quando o capacitor 'C' acima pode ser conectado em paralelo com o capacitor 'C3', então a capacitância pode ser calculada como
C (Total) = C + C3 = 2,5 + 10 = 12,5 microfarads
Portanto, o valor da capacitância pode ser calculado dependendo da análise das conexões em série e também paralelas no circuito. Pode ser observado quando o valor da capacitância é reduzido na conexão em série. Na conexão paralela do capacitor, o valor da capacitância pode ser aumentado. No entanto, ao calcular a resistência, é totalmente reverso.
Portanto, isso é tudo sobre uma visão geral dos capacitores em série e paralelo com exemplos. A partir das informações acima, finalmente, podemos concluir que usando conexões em série e paralela dos capacitores, a capacitância pode ser calculada. Aqui está uma pergunta para você, qual é a unidade de um capacitor?
