कैपेसिटर का श्रृंखला कनेक्शन: सूत्र। कैपेसिटर का समानांतर और श्रृंखला कनेक्शन: तरीके, नियम, सूत्र कैपेसिटर का श्रृंखला कनेक्शन

एक श्रृंखला कनेक्शन उन मामलों को संदर्भित करता है जहां दो या दो से अधिक तत्व एक श्रृंखला के रूप में होते हैं, जिनमें से प्रत्येक केवल एक बिंदु पर दूसरे से जुड़ा होता है। कैपेसिटर को इस तरह क्यों रखा जाता है? इसे सही तरीके से कैसे करें? आप क्या जानना चाहते हैं? व्यवहार में कैपेसिटर के श्रृंखला कनेक्शन की क्या विशेषताएं हैं? परिणाम का फार्मूला क्या है?

सही कनेक्शन के लिए आपको क्या जानना आवश्यक है?

अफ़सोस, यहाँ सब कुछ करना उतना आसान नहीं है जितना लगता है। कई शुरुआती लोग सोचते हैं कि यदि योजनाबद्ध चित्र कहता है कि 49 माइक्रोफ़ारड के एक तत्व की आवश्यकता है, तो बस इसे लेना और इसे स्थापित करना (या इसे समकक्ष के साथ बदलना) पर्याप्त है। लेकिन एक पेशेवर कार्यशाला में भी आवश्यक मापदंडों का चयन करना मुश्किल है। और यदि आपके पास आवश्यक तत्व नहीं हैं तो क्या करें? मान लीजिए कि ऐसी स्थिति है: आपको 100 माइक्रोफ़ारड कैपेसिटर की आवश्यकता है, लेकिन कई 47 माइक्रोफ़ारड कैपेसिटर हैं। इसे स्थापित करना हमेशा संभव नहीं होता है। एक संधारित्र के लिए रेडियो बाज़ार में जाएँ? आवश्यक नहीं। यह कुछ तत्वों को जोड़ने के लिए पर्याप्त होगा। दो मुख्य विधियाँ हैं: कैपेसिटर का श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन। वह पहला है जिसके बारे में हम बात करेंगे। लेकिन अगर हम कॉइल और कैपेसिटर के श्रृंखला कनेक्शन के बारे में बात करते हैं, तो कोई विशेष समस्या नहीं है।

वे यह क्यों करते हैं?

जब उनके साथ इस तरह की जोड़-तोड़ की जाती है, तो व्यक्तिगत तत्वों की प्लेटों पर विद्युत आवेश बराबर होंगे: केई = के 1 = के 2 = के 3। केई - अंतिम समाई, के - संधारित्र का संचारण मूल्य। ऐसा क्यों? जब बिजली स्रोत से बाहरी प्लेटों पर चार्ज की आपूर्ति की जाती है, तो एक मान को आंतरिक प्लेटों में स्थानांतरित किया जा सकता है, जो कि सबसे छोटे पैरामीटर वाले तत्व का मूल्य है। अर्थात्, यदि आप 3 µF का कैपेसिटर लेते हैं, और इसके बाद इसे 1 µF से जोड़ते हैं, तो अंतिम परिणाम 1 µF होगा। बेशक, पहले वाले पर आप 3 µF का मान देख सकते हैं। लेकिन दूसरा तत्व इतना अधिक पास करने में सक्षम नहीं होगा, और यह आवश्यक मूल्य से बड़ी हर चीज को काट देगा, जिससे मूल संधारित्र पर एक बड़ी क्षमता रह जाएगी। आइए देखें कि कैपेसिटर को श्रृंखला में कनेक्ट करते समय क्या गणना की जानी चाहिए। सूत्र:

• OE - कुल क्षमता;
• एन - वोल्टेज;
• केई - अंतिम क्षमता।

कैपेसिटर को ठीक से कनेक्ट करने के लिए आपको और क्या जानने की आवश्यकता है?

आरंभ करने के लिए, यह न भूलें कि क्षमता के अतिरिक्त, उनके पास रेटेड वोल्टेज भी है। क्यों? जब एक श्रृंखला कनेक्शन बनाया जाता है, तो वोल्टेज उनके बीच उनकी कैपेसिटेंस के विपरीत आनुपातिक रूप से वितरित होता है। इसलिए, इस दृष्टिकोण का उपयोग केवल उन मामलों में करना समझ में आता है जहां कोई भी संधारित्र न्यूनतम आवश्यक ऑपरेटिंग पैरामीटर प्रदान कर सकता है। यदि समान धारिता वाले तत्वों का उपयोग किया जाता है, तो उनके बीच वोल्टेज समान रूप से विभाजित हो जाएगा। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के संबंध में सावधानी का एक शब्द: उनके साथ काम करते समय, हमेशा उनकी ध्रुवता की सावधानीपूर्वक निगरानी करें। क्योंकि यदि इस कारक को नजरअंदाज किया जाता है, तो कैपेसिटर का श्रृंखला कनेक्शन कई अवांछनीय प्रभाव दे सकता है। और यह अच्छा है अगर सब कुछ केवल इन तत्वों के टूटने तक ही सीमित रहे। याद रखें कि कैपेसिटर करंट को संग्रहीत करते हैं, और यदि सर्किट के आधार पर कुछ गलत होता है, तो एक मिसाल घटित हो सकती है जिसके परिणामस्वरूप सर्किट के अन्य घटक विफल हो जाएंगे।

श्रृंखला कनेक्शन में वर्तमान

क्योंकि इसमें केवल एक ही संभावित प्रवाह पथ है, सभी कैपेसिटर के लिए इसका मूल्य समान होगा। इस मामले में, संचित चार्ज की मात्रा का हर जगह समान मूल्य होता है। यह क्षमता पर निर्भर नहीं है. कैपेसिटर के श्रृंखला कनेक्शन के किसी भी आरेख को देखें। पहले का दाहिना भाग दूसरे के बाएँ से जुड़ा हुआ है, इत्यादि। यदि 1 से अधिक तत्वों का उपयोग किया जाता है, तो उनमें से कुछ को सामान्य सर्किट से अलग कर दिया जाएगा। इस प्रकार, प्लेटों का प्रभावी क्षेत्र छोटा हो जाता है और सबसे छोटे संधारित्र के मापदंडों के बराबर हो जाता है। कौन सी भौतिक घटना इस प्रक्रिया को रेखांकित करती है? तथ्य यह है कि जैसे ही संधारित्र विद्युत आवेश से भर जाता है, उसमें विद्युत धारा प्रवाहित होना बंद हो जाता है। और फिर यह पूरी शृंखला में प्रवाहित नहीं हो सकता। ऐसे में बाकी कैपेसिटर भी चार्ज नहीं हो पाएंगे.

वोल्टेज ड्रॉप और कुल समाई

प्रत्येक तत्व तनाव को थोड़ा-थोड़ा कम करता है। यह मानते हुए कि क्षमता इसके विपरीत आनुपातिक है, यह जितनी छोटी होगी, गिरावट उतनी ही अधिक होगी। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, श्रृंखला में जुड़े कैपेसिटर का विद्युत आवेश समान होता है। इसलिए, सभी भावों को कुल मान से विभाजित करके, आप एक समीकरण प्राप्त कर सकते हैं जो संपूर्ण क्षमता को दर्शाता है। यह वह जगह है जहां कैपेसिटर की श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन बहुत अलग हैं।

उदाहरण 1

आइए लेख में प्रस्तुत सूत्रों का उपयोग करें और कई व्यावहारिक समस्याओं की गणना करें। तो हमारे पास तीन कैपेसिटर हैं। उनकी धारिता है: C1 = 25 µF, C2 = 30 µF और C3 = 20 µF. वे श्रृंखला में जुड़े हुए हैं. इनकी कुल क्षमता ज्ञात करना आवश्यक है। हम संबंधित समीकरण 1/सी का उपयोग करते हैं: 1/सी1 + 1/सी2 + 1/सी3 = 1/25 + 1/30 + 1/20 = 37/300। हम माइक्रोफ़ारड में परिवर्तित करते हैं, और श्रृंखला में कनेक्ट होने पर संधारित्र की कुल कैपेसिटेंस (और इस मामले में समूह को एक तत्व के रूप में माना जाता है) लगभग 8.11 μF है।

उदाहरण क्रमांक 2

आइए अपने काम को मजबूत करने के लिए एक और समस्या का समाधान करें। 100 कैपेसिटर हैं. प्रत्येक तत्व की क्षमता 2 μF है। उनकी कुल क्षमता निर्धारित करना आवश्यक है। आपको उनकी संख्या को विशेषता से गुणा करना होगा: 100*2=200 µF। तो, श्रृंखला में कनेक्ट होने पर संधारित्र की कुल क्षमता 200 माइक्रोफ़ारड है। जैसा कि आप देख सकते हैं, कुछ भी जटिल नहीं है।

निष्कर्ष

इसलिए, हमने सैद्धांतिक पहलुओं पर काम किया है, कैपेसिटर (श्रृंखला में) के सही कनेक्शन के सूत्रों और विशेषताओं का विश्लेषण किया है, और यहां तक ​​कि कई समस्याओं का समाधान भी किया है। मैं पाठकों को याद दिलाना चाहूंगा कि वे रेटेड वोल्टेज के प्रभाव को नजरअंदाज न करें। यह भी वांछनीय है कि एक ही प्रकार के तत्वों (अभ्रक, सिरेमिक, धातु-कागज, फिल्म) का चयन किया जाए। फिर कैपेसिटर का श्रृंखला कनेक्शन हमें सबसे बड़ा लाभकारी प्रभाव दे सकता है।

लगभग सभी विद्युत परिपथों में कैपेसिटिव तत्व शामिल होते हैं। कैपेसिटर का एक दूसरे से कनेक्शन आरेख के अनुसार किया जाता है। उन्हें गणना के दौरान और स्थापना के दौरान दोनों के बारे में पता होना चाहिए।

सीरियल कनेक्शन

कैपेसिटर, या बोलचाल की भाषा में "कैपेसिटेंस", एक ऐसा हिस्सा है जिसके बिना कोई भी विद्युत या इलेक्ट्रॉनिक बोर्ड काम नहीं कर सकता है। यहां तक ​​कि आधुनिक गैजेट्स में भी यह संशोधित रूप में मौजूद है।

आइए याद करें कि यह रेडियो तत्व क्या है। यह विद्युत आवेशों और ऊर्जा का भंडार है, 2 प्रवाहकीय प्लेटें, जिनके बीच एक ढांकता हुआ स्थित होता है। जब प्लेटों पर एक डीसी स्रोत लगाया जाता है, तो डिवाइस के माध्यम से थोड़ी देर के लिए करंट प्रवाहित होगा और यह स्रोत वोल्टेज पर चार्ज हो जाएगा। इसकी क्षमता का उपयोग तकनीकी समस्याओं को हल करने के लिए किया जाता है।

यह शब्द उपकरण के आविष्कार से बहुत पहले उत्पन्न हुआ था। यह शब्द तब सामने आया जब लोगों का मानना ​​था कि बिजली एक तरल पदार्थ की तरह है और इसे किसी प्रकार के बर्तन में भरा जा सकता है। संधारित्र के संबंध में यह असफल है, क्योंकि तात्पर्य यह है कि उपकरण केवल सीमित मात्रा में ही बिजली को समायोजित कर सकता है। हालाँकि यह सच नहीं है, यह शब्द अपरिवर्तित रहा है।

प्लेटें जितनी बड़ी होंगी और उनके बीच की दूरी जितनी कम होगी, संधारित्र की धारिता उतनी ही अधिक होगी। यदि इसकी प्लेटों को किसी कंडक्टर से जोड़ दिया जाए तो इस कंडक्टर से तेजी से डिस्चार्ज होगा।

समन्वित टेलीफोन एक्सचेंजों में इस सुविधा की सहायता से उपकरणों के बीच सिग्नलों का आदान-प्रदान किया जाता है। कमांड के लिए आवश्यक पल्स की लंबाई, जैसे: "लाइन कनेक्शन", "ग्राहक उत्तर", "हैंग अप", सर्किट में स्थापित कैपेसिटर की कैपेसिटेंस द्वारा नियंत्रित की जाती है।

धारिता की माप की इकाई 1 फैराड है। क्योंकि चूँकि यह एक बड़ा मूल्य है, वे माइक्रोफ़ारड, पिकोफ़ारड और नैनोफ़ारड (μF, pF, nF) का उपयोग करते हैं।

व्यवहार में, श्रृंखला कनेक्शन बनाकर, आप लागू वोल्टेज को बढ़ा सकते हैं। इस मामले में, लागू वोल्टेज इकट्ठे सिस्टम की 2 बाहरी प्लेटों द्वारा प्राप्त किया जाता है, और अंदर स्थित प्लेटों को चार्ज वितरण का उपयोग करके चार्ज किया जाता है। ऐसे तरीकों का सहारा तब लिया जाता है जब आवश्यक तत्व हाथ में नहीं होते हैं, लेकिन अन्य वोल्टेज रेटिंग के हिस्से होते हैं।

एक अनुभाग जिसमें 125 V के लिए रेटेड 2 कैपेसिटर श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, उन्हें 250 V पावर से जोड़ा जा सकता है।

यदि प्रत्यक्ष धारा के लिए संधारित्र अपने ढांकता हुआ अंतर के कारण एक बाधा है, तो प्रत्यावर्ती धारा के साथ सब कुछ अलग है। विभिन्न आवृत्तियों की धाराओं, जैसे कॉइल और प्रतिरोधों के लिए, संधारित्र का प्रतिरोध बदल जाएगा। यह उच्च-आवृत्ति धाराओं को अच्छी तरह से पारित करता है, लेकिन उनके कम-आवृत्ति समकक्षों के लिए बाधा उत्पन्न करता है।

रेडियो शौकीनों के पास एक रास्ता है - 220-500 पीएफ की कैपेसिटेंस के माध्यम से, एक एंटीना के बजाय, 220 वी के वोल्टेज वाला एक प्रकाश नेटवर्क रेडियो रिसीवर से जुड़ा होता है। यह 50 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ एक वर्तमान को फ़िल्टर करेगा, और उच्च-आवृत्ति धाराओं को गुजरने दें। इस संधारित्र प्रतिरोध की गणना समाई के सूत्र का उपयोग करके आसानी से की जा सकती है: RC = 1/6*f*C।

• आरसी - कैपेसिटेंस, ओम;
• एफ - वर्तमान आवृत्ति, हर्ट्ज;
• C इस संधारित्र की धारिता है, F;
• 6 वह संख्या 2π है जिसे निकटतम पूर्णांक तक पूर्णांकित किया गया है।

लेकिन समान कनेक्शन सर्किट का उपयोग करके न केवल सर्किट पर लागू वोल्टेज को बदला जा सकता है। इस प्रकार श्रृंखला कनेक्शन में कैपेसिटेंस परिवर्तन प्राप्त किए जाते हैं। याद रखना आसान बनाने के लिए, हम एक संकेत लेकर आए हैं कि ऐसे सर्किट को चुनते समय प्राप्त कुल कैपेसिटेंस मान हमेशा श्रृंखला में शामिल दो में से छोटे से कम होता है।

यदि आप एक ही क्षमता के 2 हिस्सों को इस तरह से जोड़ दें तो उनका कुल मूल्य उनमें से प्रत्येक का आधा होगा। श्रृंखला संधारित्र कनेक्शन की गणना नीचे दिए गए सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

कम्यून = C1*C2/C1+C2,

मान लीजिए C1=110 pF, और C2=220 pF, तो कुल = 110×220/110+220 = 73 pF।

स्थापना की सादगी और आसानी के साथ-साथ इकट्ठे डिवाइस या उपकरण के उच्च गुणवत्ता वाले संचालन को सुनिश्चित करने के बारे में मत भूलना। श्रृंखला कनेक्शन में, टैंकों में 1 निर्माता होना चाहिए। और यदि पूरी श्रृंखला के हिस्से एक ही उत्पादन बैच से हैं, तो बनाई गई श्रृंखला के संचालन में कोई समस्या नहीं होगी।

समानांतर संबंध

स्थिर क्षमता के विद्युत आवेश भंडारण उपकरण प्रतिष्ठित हैं:

• चीनी मिट्टी;
• कागज़;
• अभ्रक;
• धातु-कागज;
• इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर।

इन्हें 2 समूहों में बांटा गया है: लो-वोल्टेज और हाई-वोल्टेज। इनका उपयोग रेक्टिफायर फिल्टर में, सर्किट के कम-आवृत्ति अनुभागों के बीच संचार के लिए, विभिन्न उपकरणों के लिए बिजली आपूर्ति आदि में किया जाता है।

परिवर्तनीय कैपेसिटर भी मौजूद हैं। उन्होंने टेलीविजन और रेडियो रिसीवर के ट्यून करने योग्य ऑसिलेटिंग सर्किट में अपना उद्देश्य पाया। एक दूसरे के सापेक्ष प्लेटों की स्थिति को बदलकर क्षमता को समायोजित किया जाता है।

आइए कैपेसिटर के कनेक्शन पर विचार करें जब उनके टर्मिनल जोड़े में जुड़े हों। यह कनेक्शन समान वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किए गए 2 या अधिक तत्वों के लिए उपयुक्त है। रेटेड वोल्टेज, जो भाग के शरीर पर इंगित किया गया है, को पार नहीं किया जा सकता है। अन्यथा, ढांकता हुआ टूटना होगा और तत्व विफल हो जाएगा। लेकिन ऐसे सर्किट में जहां रेटेड वोल्टेज से कम वोल्टेज है, वहां कैपेसिटर को जोड़ा जा सकता है।

कैपेसिटर को समानांतर में जोड़कर, आप कुल क्षमता बढ़ा सकते हैं। कुछ उपकरणों को विद्युत आवेश के बड़े संचय की आवश्यकता होती है। मौजूदा संप्रदाय पर्याप्त नहीं हैं; हमें समानताएं बनानी होंगी और जो हाथ में है उसका उपयोग करना होगा। परिणामी यौगिक की कुल मात्रा निर्धारित करना सरल है। ऐसा करने के लिए, आपको बस उपयोग किए गए सभी तत्वों के मूल्यों को जोड़ना होगा।

कैपेसिटर की कैपेसिटेंस की गणना करने के लिए, सूत्र इस प्रकार दिखता है:

कम्यून = C1+C2, जहां C1 और C2 संबंधित तत्वों की क्षमता हैं।

यदि C1 = 20 pF और C2 = 30 pF, तो Ct = 50 pF। समानांतर में nth संख्या में भाग हो सकते हैं।

व्यवहार में, इस तरह के कनेक्शन का उपयोग ऊर्जा प्रणालियों और सबस्टेशनों में उपयोग किए जाने वाले विशेष उपकरणों में किया जाता है। उन्हें यह जानते हुए स्थापित किया गया है कि बैटरियों के संपूर्ण ब्लॉकों में क्षमता बढ़ाने के लिए कैपेसिटर को कैसे जोड़ा जाए।

बिजली आपूर्ति प्रतिष्ठानों और ऊर्जा उपभोक्ता प्रतिष्ठानों दोनों में प्रतिक्रियाशील शक्ति संतुलन बनाए रखने के लिए, प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति उपकरणों (आरपीसी) को शामिल करने की आवश्यकता है। नुकसान को कम करने और नेटवर्क में वोल्टेज को विनियमित करने के लिए, डिवाइस की गणना करते समय, इंस्टॉलेशन में उपयोग किए जाने वाले कैपेसिटर की प्रतिक्रिया के मूल्यों को जानना आवश्यक है।

ऐसा होता है कि सूत्र का उपयोग करके कैपेसिटर पर वोल्टेज की गणना करना आवश्यक हो जाता है। इस मामले में, हम इस तथ्य से आगे बढ़ेंगे कि C = q/U, अर्थात। चार्ज-वोल्टेज अनुपात। और यदि चार्ज मान q है और क्षमता C है, तो हम मानों को प्रतिस्थापित करके वांछित संख्या प्राप्त कर सकते हैं। ऐसा लग रहा है:

मिश्रित यौगिक

एक श्रृंखला की गणना करते समय जो ऊपर चर्चा किए गए संयोजनों का एक सेट है, ऐसा करें। सबसे पहले, हम एक जटिल सर्किट में कैपेसिटर की तलाश करते हैं जो समानांतर या श्रृंखला में एक दूसरे से जुड़े होते हैं। उन्हें समकक्ष तत्व से बदलने पर, हमें एक सरल सर्किट मिलता है। फिर, नए सर्किट में, हम सर्किट के अनुभागों के साथ समान जोड़-तोड़ करते हैं। हम तब तक सरलीकरण करते हैं जब तक कि केवल एक समानांतर या क्रमिक कनेक्शन न रह जाए। हम इस लेख में पहले ही सीख चुके हैं कि उनकी गणना कैसे की जाती है।

समानांतर-श्रृंखला कनेक्शन का उपयोग कैपेसिटेंस, बैटरी को बढ़ाने या यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि लागू वोल्टेज कैपेसिटर के ऑपरेटिंग वोल्टेज से अधिक न हो।

सामग्री:

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में सर्किट में विद्युत तत्व शामिल होते हैं जिनमें कैपेसिटर को जोड़ने के तरीके अलग-अलग हो सकते हैं। आपको यह समझने की आवश्यकता है कि कैपेसिटर को ठीक से कैसे जोड़ा जाए। कनेक्टेड कैपेसिटर वाले सर्किट के अलग-अलग अनुभागों को एक समकक्ष तत्व से बदला जा सकता है। यह कैपेसिटर की एक श्रृंखला को प्रतिस्थापित करेगा, लेकिन एक अनिवार्य शर्त पूरी होनी चाहिए: जब समकक्ष कैपेसिटर की प्लेटों को आपूर्ति की गई वोल्टेज प्रतिस्थापित किए जा रहे कैपेसिटर के समूह के इनपुट और आउटपुट पर वोल्टेज के बराबर होती है, तो चार्ज पर कैपेसिटर कैपेसिटर के समूह के समान ही होगा। किसी भी सर्किट में कैपेसिटर को कैसे कनेक्ट किया जाए, इस सवाल को समझने के लिए, आइए इसके कनेक्शन के प्रकारों पर विचार करें।

एक सर्किट में कैपेसिटर का समानांतर कनेक्शन

कैपेसिटर का समानांतर कनेक्शन तब होता है जब सभी प्लेटें सर्किट के स्विचिंग बिंदुओं से जुड़ी होती हैं, जिससे कैपेसिटर का एक बैंक बनता है।

कैपेसिटेंस भंडारण उपकरणों की प्लेटों पर संभावित अंतर समान होगा, क्योंकि वे सभी एक ही वर्तमान स्रोत से चार्ज किए जाते हैं। इस मामले में, प्रत्येक चार्जिंग कैपेसिटर का अपना चार्ज होता है और उन्हें समान मात्रा में ऊर्जा की आपूर्ति की जाती है।

समानांतर कैपेसिटर, परिणामी भंडारण बैटरी के चार्ज की मात्रा के लिए एक सामान्य पैरामीटर, की गणना प्रत्येक कैपेसिटर पर लगाए गए सभी चार्ज के योग के रूप में की जाती है, क्योंकि प्रत्येक कैपेसिटर चार्ज कैपेसिटर के समूह में शामिल किसी अन्य कैपेसिटर के चार्ज पर निर्भर नहीं होता है। सर्किट के समानांतर जुड़ा हुआ है।

जब कैपेसिटर समानांतर में जुड़े होते हैं, तो कैपेसिटेंस बराबर होता है:

प्रस्तुत सूत्र से हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि ड्राइव के पूरे समूह को उनके समकक्ष एक संधारित्र माना जा सकता है।

समानांतर में जुड़े कैपेसिटर में वोल्टेज होता है:

एक सर्किट में कैपेसिटर का श्रृंखला कनेक्शन

जब किसी सर्किट में कैपेसिटर का एक श्रृंखला कनेक्शन बनाया जाता है, तो यह कैपेसिटिव स्टोरेज डिवाइस की एक श्रृंखला की तरह दिखता है, जहां पहले और आखिरी कैपेसिटिव स्टोरेज डिवाइस (कैपेसिटर) की प्लेट एक वर्तमान स्रोत से जुड़ी होती है।

संधारित्र का श्रृंखला कनेक्शन:

जब कैपेसिटर श्रृंखला में जुड़े होते हैं, तो इस खंड के सभी उपकरण समान मात्रा में बिजली लेते हैं, क्योंकि भंडारण उपकरणों की पहली और आखिरी प्लेट प्रक्रिया में शामिल होती है, और प्लेट 2, 3 और एन तक की अन्य प्लेटें प्रभाव के माध्यम से चार्ज होती हैं। इस कारण से, कैपेसिटेंस स्टोरेज डिवाइस की प्लेट 2 का चार्ज प्लेट 1 के चार्ज के मूल्य के बराबर है, लेकिन इसका संकेत विपरीत है। ड्राइव प्लेट 3 का चार्ज प्लेट 2 के चार्ज मान के बराबर है, लेकिन विपरीत चिह्न के साथ भी; बाद की सभी ड्राइव में एक समान चार्ज प्रणाली होती है।

संधारित्र पर आवेश ज्ञात करने का सूत्र, संधारित्र कनेक्शन आरेख:

जब कैपेसिटर श्रृंखला में जुड़े होते हैं, तो प्रत्येक कैपेसिटेंस स्टोरेज डिवाइस पर वोल्टेज अलग-अलग होगा, क्योंकि समान मात्रा में विद्युत ऊर्जा के साथ चार्ज करने में विभिन्न कैपेसिटेंस शामिल होते हैं। वोल्टेज पर कैपेसिटेंस की निर्भरता इस प्रकार है: यह जितना छोटा होगा, इसे चार्ज करने के लिए ड्राइव प्लेटों पर उतना ही अधिक वोल्टेज लगाया जाना चाहिए। और उलटा मान: भंडारण क्षमता जितनी अधिक होगी, उसे चार्ज करने के लिए कम वोल्टेज की आवश्यकता होगी। हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि श्रृंखला से जुड़े ड्राइव की कैपेसिटेंस प्लेटों पर वोल्टेज के लिए मायने रखती है - यह जितनी कम होगी, उतनी ही अधिक वोल्टेज की आवश्यकता होगी, और उच्च क्षमता वाली ड्राइव के लिए भी कम वोल्टेज की आवश्यकता होगी।

कैपेसिटेंस स्टोरेज डिवाइस के श्रृंखला कनेक्शन के बीच मुख्य अंतर यह है कि बिजली केवल एक दिशा में बहती है, जिसका अर्थ है कि स्टैक्ड बैटरी के प्रत्येक कैपेसिटेंस स्टोरेज डिवाइस में करंट समान होगा। इस प्रकार के कैपेसिटर कनेक्शन भंडारण क्षमता की परवाह किए बिना एक समान ऊर्जा भंडारण सुनिश्चित करते हैं।

आरेख में समाई भंडारण उपकरणों के एक समूह को समतुल्य भंडारण उपकरण के रूप में भी माना जा सकता है, जिनकी प्लेटों को सूत्र द्वारा निर्धारित वोल्टेज के साथ आपूर्ति की जाती है:

एक सीरियल कनेक्शन में कैपेसिटिव स्टोरेज डिवाइस के समूह के सामान्य (समकक्ष) स्टोरेज डिवाइस का चार्ज बराबर होता है:

श्रृंखला से जुड़े कैपेसिटर की कैपेसिटेंस का सामान्य मूल्य अभिव्यक्ति से मेल खाता है:

एक सर्किट में कैपेसिटिव स्टोरेज डिवाइस का मिश्रित समावेश

सर्किट सर्किट के किसी एक अनुभाग में कैपेसिटर के समानांतर और श्रृंखला कनेक्शन को विशेषज्ञों द्वारा मिश्रित कनेक्शन कहा जाता है।

मिश्रित-जुड़े क्षमता भंडारण उपकरणों के सर्किट का अनुभाग:

सर्किट में कैपेसिटर के मिश्रित कनेक्शन की गणना एक निश्चित क्रम में की जाती है, जिसे निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

• सर्किट को ऐसे खंडों में विभाजित किया गया है जिनकी गणना करना आसान है; यह कैपेसिटर का एक श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन है;
• हम समानांतर कनेक्शन अनुभाग में श्रृंखला में जुड़े कैपेसिटर के समूह के लिए समतुल्य समाई की गणना करते हैं;
• हम एक समानांतर खंड में समतुल्य क्षमता पाते हैं;
• जब समतुल्य भंडारण क्षमता निर्धारित की जाती है, तो आरेख को फिर से बनाने की अनुशंसा की जाती है;
• क्रमिक स्विचिंग के बाद परिणामी विद्युत ऊर्जा भंडारण उपकरणों की क्षमता की गणना की जाती है।

कैपेसिटेंस स्टोरेज डिवाइस (डबल-टर्मिनल नेटवर्क) सर्किट से विभिन्न तरीकों से जुड़े होते हैं; यह कैपेसिटर को जोड़ने के पारंपरिक तरीकों की तुलना में विद्युत समस्याओं को हल करने में कई फायदे प्रदान करता है:

1. रेडियो इंजीनियरिंग उपकरणों में, कार्यशालाओं में इलेक्ट्रिक मोटर और अन्य उपकरणों को जोड़ने के लिए उपयोग करें।
2. विद्युत सर्किट मानों की गणना को सरल बनाना। स्थापना अलग-अलग खंडों में की जाती है।
3. वर्तमान ताकत और चुंबकीय क्षेत्र बदलने पर सभी तत्वों के तकनीकी गुण नहीं बदलते हैं; इसका उपयोग विभिन्न भंडारण उपकरणों को चालू करने के लिए किया जाता है। यह कैपेसिटेंस और वोल्टेज के निरंतर मूल्य की विशेषता है, और चार्ज क्षमता के समानुपाती होता है।

निष्कर्ष

सर्किट में कैपेसिटर के विभिन्न प्रकार के समावेशन का उपयोग विद्युत समस्याओं को हल करने के लिए किया जाता है, विशेष रूप से, कई गैर-ध्रुवीय दो-टर्मिनल नेटवर्क से ध्रुवीय भंडारण उपकरण प्राप्त करने के लिए। इस मामले में, समाधान एक एंटी-समानांतर विधि (त्रिकोण) का उपयोग करके एकल-पोल कैपेसिटेंस भंडारण उपकरणों के एक समूह को जोड़ना होगा। इस सर्किट में, माइनस को माइनस से जोड़ा जाता है, और प्लस को प्लस से जोड़ा जाता है। भंडारण क्षमता बढ़ जाती है, और दो-टर्मिनल नेटवर्क का संचालन बदल जाता है।

निम्नलिखित प्रविष्टियाँ प्रदर्शित नहीं होती हैं: कैपेसिटर का क्रमिक समानांतर और मिश्रित कनेक्शन, कैपेसिटर का श्रृंखला और समानांतर कनेक्शन, और कैपेसिटर को समानांतर में जोड़ने पर कैपेसिटेंस।

कैपेसिटर, प्रतिरोधों की तरह, श्रृंखला में या समानांतर में जोड़े जा सकते हैं। आइए कैपेसिटर के कनेक्शन पर विचार करें: प्रत्येक सर्किट का उपयोग किस लिए किया जाता है, और उनकी अंतिम विशेषताएं।

यह योजना सबसे आम है. इसमें कैपेसिटर प्लेटें एक दूसरे से जुड़ी होती हैं, जिससे जुड़ी हुई कैपेसिटेंस के योग के बराबर एक समतुल्य कैपेसिटेंस बनता है।

इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को समानांतर में जोड़ते समय, यह आवश्यक है कि समान ध्रुवता के टर्मिनल एक दूसरे से जुड़े हों।

इस कनेक्शन की खासियत है सभी जुड़े कैपेसिटर पर समान वोल्टेज. समानांतर-जुड़े कैपेसिटर के समूह का रेटेड वोल्टेज समूह कैपेसिटर के ऑपरेटिंग वोल्टेज के बराबर है जिसके लिए यह न्यूनतम है।

समूह के कैपेसिटर के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धाराएँ अलग-अलग होती हैं: एक बड़े कैपेसिटर के साथ एक बड़ा करंट प्रवाहित होगा।

व्यवहार में, एक समानांतर कनेक्शन का उपयोग आवश्यक आकार की कैपेसिटेंस प्राप्त करने के लिए किया जाता है जब यह उद्योग द्वारा उत्पादित सीमा से बाहर हो जाता है या कैपेसिटर की मानक श्रृंखला में फिट नहीं होता है। पावर फैक्टर कंट्रोल सिस्टम (cos ϕ) में, कैपेसिटेंस में परिवर्तन समानांतर में कैपेसिटर के स्वचालित कनेक्शन या वियोग के कारण होता है।

एक श्रृंखला कनेक्शन में, संधारित्र प्लेटें एक दूसरे से जुड़ी होती हैं, जिससे एक श्रृंखला बनती है। बाहरी प्लेटें स्रोत से जुड़ी हुई हैं, और समूह के सभी कैपेसिटर के माध्यम से समान धारा प्रवाहित होती है।

श्रृंखला में जुड़े कैपेसिटर की समतुल्य धारिता समूह में सबसे छोटी धारिता तक सीमित है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि जैसे ही यह पूरी तरह से चार्ज हो जाएगा, करंट बंद हो जाएगा। आप सूत्र का उपयोग करके दो श्रृंखला-जुड़े कैपेसिटर की कुल क्षमता की गणना कर सकते हैं

लेकिन गैर-मानक कैपेसिटेंस रेटिंग प्राप्त करने के लिए सीरियल कनेक्शन का उपयोग समानांतर कनेक्शन जितना सामान्य नहीं है।

एक श्रृंखला कनेक्शन में, बिजली आपूर्ति वोल्टेज को समूह के कैपेसिटर के बीच वितरित किया जाता है। यह आपको प्राप्त करने की अनुमति देता है उच्च वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया गया कैपेसिटर का एक बैंकइसके घटकों के रेटेड वोल्टेज की तुलना में। इसलिए, उच्च वोल्टेज का सामना करने वाले ब्लॉक सस्ते और छोटे कैपेसिटर से बनाए जाते हैं।

कैपेसिटर के श्रृंखला कनेक्शन के लिए आवेदन का एक अन्य क्षेत्र उनके बीच वोल्टेज के पुनर्वितरण से संबंधित है। यदि कैपेसिटेंस समान हैं, तो वोल्टेज आधे में विभाजित हो जाता है; यदि नहीं, तो बड़े कैपेसिटेंस वाले कैपेसिटर पर वोल्टेज अधिक होता है। इस सिद्धांत पर कार्य करने वाले उपकरण को कहा जाता है कैपेसिटिव वोल्टेज विभक्त.

कैपेसिटर का मिश्रित कनेक्शन

ऐसे सर्किट मौजूद हैं, लेकिन विशेष-उद्देश्य वाले उपकरणों में जिन्हें कैपेसिटेंस मान प्राप्त करने के साथ-साथ उनके सटीक समायोजन के लिए उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है।

आवश्यक कैपेसिटेंस प्राप्त करने के लिए या रेटेड वोल्टेज से अधिक वोल्टेज के लिए, कैपेसिटर को श्रृंखला में या समानांतर में जोड़ा जा सकता है। किसी भी जटिल कनेक्शन में सीरियल और समानांतर कनेक्शन के कई संयोजन होते हैं।

श्रृंखला कनेक्शन में, कैपेसिटर इस तरह से जुड़े होते हैं कि केवल पहला और आखिरी कैपेसिटर उनकी प्लेटों में से एक के ईएमएफ/वर्तमान स्रोत से जुड़ा होता है। सभी प्लेटों पर चार्ज समान होता है, लेकिन बाहरी प्लेटों को स्रोत से चार्ज किया जाता है, और आंतरिक प्लेटें केवल उन चार्जों के अलग होने के कारण बनती हैं जो पहले एक दूसरे को बेअसर करते थे। इस मामले में, बैटरी में कैपेसिटर का चार्ज प्रत्येक कैपेसिटर को अलग से कनेक्ट करने की तुलना में कम होता है। फलस्वरूप कैपेसिटर बैंक की कुल क्षमता कम होती है।

सर्किट के इस खंड में वोल्टेज निम्नानुसार संबंधित हैं:

यह जानते हुए कि संधारित्र वोल्टेज को चार्ज और कैपेसिटेंस के संदर्भ में दर्शाया जा सकता है, हम लिखते हैं:

क्यू द्वारा अभिव्यक्ति को कम करने पर, हमें परिचित सूत्र मिलता है:

श्रृंखला में जुड़े कैपेसिटर के बैंक की समतुल्य क्षमता कहाँ से आती है:

जब कैपेसिटर समानांतर में जुड़े होते हैं, तो प्लेटों पर वोल्टेज समान होता है, लेकिन चार्ज अलग-अलग होते हैं।

कैपेसिटर द्वारा प्राप्त कुल चार्ज की मात्रा सभी समानांतर जुड़े कैपेसिटर के चार्ज के योग के बराबर है। दो कैपेसिटर की बैटरी के मामले में:

संधारित्र चार्ज के बाद से

और प्रत्येक कैपेसिटर पर वोल्टेज समान हैं, हम दो समानांतर-जुड़े कैपेसिटर के समतुल्य कैपेसिटेंस के लिए निम्नलिखित अभिव्यक्ति प्राप्त करते हैं

उदाहरण 1

श्रृंखला और समानांतर में जुड़े 4 कैपेसिटर की परिणामी धारिता क्या है, यदि यह ज्ञात है कि C 1 = 10 µF, C 2 = 2 µF, C 3 = 5 µF, और C 4 = 1 µF?

एक श्रृंखला कनेक्शन के साथ, कुल धारिता है:

समानांतर कनेक्शन के साथ, कुल धारिता है:

उदाहरण 2

श्रृंखला-समानांतर में जुड़े कैपेसिटर के समूह की परिणामी धारिता निर्धारित करें, यदि यह ज्ञात हो कि C 1 = 7 µF, C 2 = 2 µF, C 3 = 1 µF।