Të gjitha rreshtimet e brendshme në lidhje seri të elektrizuara përmes ndikimit. Akuzat e tyre janë të barabarta

në madhësi, por e kundërta në shenjë (1 + q1 = 1-q1 = q, Figura 12).

Rrjedhimisht, akuzat për të gjithë kondensatorët janë të lidhur në mënyrë të suksesshme dhe potencialet janë shtuar,

Dj = j 1 - j 2 = Dj 1 + Dj 2 + ... + Dj n,

ku .

për këtë arsye, . (17)

Lidhja paralele e kapacitoreve

Fig. 13

Me lidhje paralele, të gjithë kondensatorët kanë një ndryshim të vazhdueshëm potencial

j 1 - j 2 = const. Ngarkesa e plotë e bankës kondensator (Figura 1.31): q = q 1 + q 2 + ... + q n

Nga përkufizimi, kapaciteti i bankës kondensator ,

për këtë arsye,

C = C 1 + C 2 + ... + C n. (18)

Energjia elektrike në terren

Energjia e ndërveprimit të ngarkesave elektrike

Dihet se dW 12 = - dA 12. Për një sistem prej tre akuzash

dW = -d (W12 + W13 + W23) = -dA,

W = W 12 + W 13 + W 23. (19)

Kjo situatë mbetet e vlefshme për një sistem arbitrar të akuzave në pikë. Për të gjetur energjinë e ndërveprimit të një sistemi N të akuzave të pikave, formula (19) mund të përfaqësohet në formë

  , ku W ij = W ji.

për këtë arsye, ,

ku W i është energjia e ndërveprimit të ngarkesës së i-së me akuzat e mbetura.

Dihet se W i = q i j i, ku q i është i-th ngarkuar i sistemit; j i është potencial rezultant i krijuar nga të gjitha akuzat e tjera të sistemit së bashku me ngarkesën q i. Në këtë mënyrë,

. (20)

Energjia totale e sistemit të akuzave

Nëse akuzat janë shpërndarë mbi vëllimin e densitetit pjesa më e madhe R të ngarkuar, akuzat e sistemit mund të përfaqësohet si një grup i akuzave fillore DQ = RDV, r. F. DW = j DQ = j RDV.

Duke marrë parasysh këtë, formula (20) pas integrimit bëhet

, (21)

ku j është potenciali i krijuar nga të gjitha akuzat në volumin elementar dV.

Nëse akuzat shpërndahen me densitetin e ngarkesës sipërfaqësore s, atëherë

. (22)

Formulat (21) dhe (22) na lejojnë të gjejmë energjinë totale të sistemit dhe formulën (20) - vetëm vetë-energjinë e ngarkesës. Në të vërtetë, sipas (21), W = W1 + W2 + W12, ku W1, W2 janë energjia eigen e ngarkesës q 1 dhe q 2; W 12 është energjia e ndërveprimit të këtyre akuzave.

Energjia e një sistemi të përçuesve të ngarkuar

Duke përdorur formulën (21), gjejmë energjinë e një dirigjenti të izoluar (të vetmuar). Nëse një dirigjent ka një ngarkesë q dhe një potencial j = const në të gjitha pikat ku shpërndahet shpërndarja, atëherë

. (23)

Që nga një kondensator i sheshtë (dy konduktorë të ngarkuar)

, (24)

ku k1 + q1 = k1-q1 = q; Dj është dallimi potencial midis pllakave të kondensatorit të ngarkuar pozitivisht dhe negativisht; W është energjia e përgjithshme e ndërveprimit të ngarkesës jo vetëm të një elektrodë me akuza të tjetrës, por edhe energjia e ndërveprimit të ngarkuar brenda çdo pllake.

Formula (24) mbetet e vlefshme edhe në prezencën e një dielektrike midis pllakave të kondensatorit.

Nëse ne përdorim koeficientë kapacitor, atëherë

. (25)

Energjia elektrike në terren

Për të gjetur energjinë, ne përdorëm vetëm akuzat dhe potencialet. Karakteristika kryesore e fushës elektrike është vektori i tensionit. Pastaj energjia e fushës elektrike midis pllakave të kondensatorit të sheshtë mund të gjendet duke transformuar formulën (23), duke marrë parasysh faktin se Dj = Ed; .

Pas zëvendësimit, ne marrim

. (26)

Duke marrë parasysh dielektrinë midis pllakave të kondensatorit

. (27)

Dihet se një fushë elektrike është një rast i veçantë i një fushe elektromagnetike, e cila mund të ekzistojë veçmas nga burimet në terren, dmth. Përhapja e valëve elektromagnetike në hapësirë ​​shoqërohet me transferimin e energjisë.

Rrjedhimisht, fusha elektrostatike ka energjinë e shpërndarë në të me dendësinë pjesore.

Në rastin e një fushe elektrike homogjene

Nëse fusha elektrike nuk është homogjene, atëherë

ku .

Në këtë rast, dendësia e vëllimit të energjisë së fushës elektrike

. (29)

Rrjedhimisht, energjia totale e fushës elektrike

. (30)

Kështu, për dallim nga fusha gravitacionale, fusha elektrostatike (elektromagnetike) karakterizohet nga dendësia pjesore e energjisë dhe ne mund të flasim për lokalizimin e energjisë elektrike në hapësirë.

Në shumë raste, me qëllim të marrjes së kapacitetit elektrik të kërkuar, kondensatorët duhet të lidhen me një grup të quajtur bateri.

në përputhje  Kjo është lidhja e kondensatorëve në të cilën rreshtimi i ngarkuar negativisht i kondensatorit të mëparshëm lidhet me pjatën e ngarkuar pozitivisht të asaj të mëvonshme (Figura 15.31). Në një lidhje seri, të gjithë pllakat e kondensatorit do të kenë të njëjtën pagesë q.  Meqenëse ngarkesat në kondensator janë në ekuilibër, potencialet e pllakave, të lidhura nga përçuesit, do të jenë të njëjta.

Duke pasur parasysh këto rrethana, ne nxjerrim një formulë për llogaritjen e kapacitetit elektrik të një baterie të kapacitoreve të lidhur në seri.  Nga Fig. 15.31 se voltazhi përgjatë baterisë U 6 është i barabartë me shumën e tensioneve në kondensatorët e lidhur në seri. në të vërtetë:

(φ 1 - φ 2) + (φ 2 - φ 3) + ... + (φ n-1 - φ n) = φ 1 - φ n

U 1 + U 2 + ... + U n = U 6

Përdorimi i marrëdhënieveq =CU, ne marrim:

Pas një reduktimi me q, ne kemi:

Nga (15.21) shihet se, në një lidhje seri, kapaciteti elektrik i baterisë është më i vogël se kapaciteti më i vogël i kapacitoreve individualë.

paralel  është lidhja e kondensatorëve, në të cilën të gjitha pllakat e ngarkuara pozitivisht janë të lidhura me një tel, dhe ato të ngarkuara negativisht në tjetrën (Figura 15.32). Në këtë rast, tensioni në të gjithë kondensatorët është i njëjtë dhe i barabartë me U, dhe ngarkesa në baterinë q b është e barabartë me shumën e ngarkesave në kondensatorët individualë:

q b = q 1 + q 2 + ... = q n

C b U = C 1 U + C 2 U + ... + C n U

Pas një reduktimi në u, ne marrim një formulë për llogaritjen e kapacitetit elektrik të baterisë kondensatorë paralelë të lidhur:

C b = C 1 + C 2 + ... + C n (15,22)

Është parë nga (15.22) se kur lidhja është paralele, kapaciteti elektrik i baterisë është më i madh se kapaciteti më i madh i kapacitoreve të kondensatorëve individualë.  Kur prodhohen kondensatorë me kapacitet të madh elektrik, përdorni lidhjen paralele të treguar në Fig. 15.33. Kjo metodë e lidhjes siguron kursime në material, meqenëse ngarkesat ndodhen në të dy anët e pllakave të kondensatorit (me përjashtim të dy pllakave të jashtme).

Në Fig. 15.33 është i lidhur paralelisht me 6 kondensatorë, dhe pllakat janë bërë 7. Rrjedhimisht, në këtë rast kondensatorët paralelë-lidhur janë një më pak, numri i fletëve metalike n në baterinë e kondensatorëve, dmth.

C б = Ɛ C S (n - 1) / d (15,23)

Bashkimi i kondensatorëve

Në qarqet elektrike dhe qarqet, përdoren metoda të ndryshme të lidhjes së kondensatorëve. Lidhja e kondensatorëve mund të jetë serial, paralel dhe seri-paralel (lidhja e përzier e kondensatorëve).

Nëse lidhja e kondensatorëve me baterinë kryhet në formën e një zinxhiri dhe vetëm kondensatorët e parë dhe të fundit janë të lidhur me pikat e kyçjes në qark, ky lidhje quhet në përputhje.

Lidhja vazhdues i kapacitoreve janë të ngarkuar të njëjtën sasi të energjisë elektrike, por i ngarkuar nga burimi i energjisë vetëm dy pllaka fund dhe pllaka e mbetura janë të ngarkuar nga ndikimi i një fushë elektrike. Në këtë rast pjatë ngarkuar 2 është e barabartë në vlerë nominale, por kundërt në shenjë me pjatë ngarkuar 1, ngarkuar pjatë 3 është i barabartë me pjatë ngarkuar 2, por gjithashtu do të jetë e polarizimit të kundërt, dhe kështu me radhë. D.

Por më saktë, tensione në elementë të ndryshëm kapacitivë do të ndryshojnë, pasi që për një ngarkesë të njëjtë të energjisë elektrike në kapacitete të ndryshme nominale, gjithmonë nevojiten voltaza të ndryshme. Sa më i ulët kapaciteti i kondensatorit, aq më i lartë është niveli i tensionit të kërkuar për të ngarkuar komponentën e radios me sasinë e kërkuar të energjisë elektrike dhe anasjelltas.

Kështu, kur një grup kondensatorësh të lidhur në seri ngarkohen, kondensatorët me kapacitet të ulët do të kenë tensione më të larta dhe kapacitet më të ulët në qelizat me kapacitet të lartë.

Konsideroni të gjithë grupin e kontejnerëve të lidhura në seri si një vëllim të vetëm të barabartë në mes të pllakave të cilat ka disa niveli i tensionit të barabartë me shumën e tensione në të gjitha elementet e grupit, dhe çmimi është i barabartë me akuzën e çdo komponenti të grupit.

Nëse marrim një vështrim më të afërt në vlerësimin më të vogël të kapacitetit në grup, atëherë duhet të kemi nivelin më të lartë të tensionit. Por në fakt, niveli i tensionit në të është vetëm një pjesë e vlerës totale të tensionit, nga grupi i përgjithshëm. Tensioni në të gjithë grupin është gjithmonë më i lartë se voltazhi në kondensator që ka vlerën më të vogël të kapacitetit.  Dhe kështu mund të themi kapaciteti i përgjithshëm i një grupi të kondensatorëve të lidhur në seri është më i vogël se kapaciteti i kondensatorit më të vogël në grup.

Për të llogaritur kapacitetin total të një grupi, në këtë shembull përdorim formulën e mëposhtme:

1 / C gjithsej = 1 / C 1 + 1 / C 2 + 1 / C 3

Për rastin e veçantë të dy elementeve të lidhur rradhazi, formula merr formën:

Totali C = C 1 × C 2 / C 1 + C 2

Nëse një grup i elementeve kapacitiv është përfshirë në qark në mënyrë të tillë që të gjithë komponentët e qarkut të jenë të lidhur me pikat e drejtpërdrejtë të kyçjes, atëherë kjo lidhje quhet një lidhje paralele e kondensatorëve.

Kur ngarkoni një grup kondensatorësh të lidhur paralelisht, midis pllakave të të gjithë elementëve do të jetë e njëjta tension, pasi që të gjithë ngarkohen nga një burim i vetëm i energjisë. Sasia totale e energjisë elektrike në të gjitha elementet do të jetë e barabartë me shumën e sasive të energjisë elektrike që do të ruhen në çdo enë individualisht, si përgjegjës të secilit prej tyre është i pavarur nga komponentët e tjerë të akuzuar qark. Duke u nisur nga kjo, i gjithë sistemi mund të konsiderohet si një kondensator i përbashkët ekuivalent. atëherë kapaciteti total në lidhje paralele të kondensatorëve është i barabartë me shumën e kapaciteteve  të gjitha elementet e lidhur.

Tregoni kapacitetin total të qelizave të lidhur me baterinë me simbolin Me gjithsej, atëherë mund të shkruajmë formulën:

C total = C 1 + C 2 + C 3

Një lidhje seriale paralele e kondensatorëve është një qark ose qark që ka në pjesët përbërëse të tij, të dyja me paralele dhe me një lidhje seriale të komponentëve të radios.

Kur llogaritet kapaciteti total i një skeme të tillë lloji serial-paralel i lidhjes  ky seksion (si në rastin c) ndahet në seksione elementare të përbërë nga grupe të thjeshta me lidhje seriale ose paralele të tankeve. Më tej algoritmi i llogaritjeve merr formën:

1. Llogaritni kapacitetin ekuivalent të segmenteve me një lidhje seri të kondensatorëve
2. Nëse këto pjesë përbëhen nga kondensatorë të lidhur në seri, atëherë së pari llogaritni kapacitetin e tyre.
3. Pas llogaritjes së kapaciteteve ekuivalente, skema rishikohet. Zakonisht, një qark merret nga kondensatorët ekuivalentë të lidhur në seri.
4. Llogaritni kapacitetin total të qarkut që rezulton.

Lidhja seriale

Në shumë raste, për të marrë kapacitetin e dëshiruar elektrik, kondensatorët kombinohen në një grup të quajtur bateri. Kapaciteti i bankës së kondensatorit varet nga lidhja e kondensatorëve përbërës të saj. Ekzistojnë dy lloje të lidhjes: serial dhe paralel. Është gjithashtu e mundur për të përzier kondensatorët në një bateri.

Fig. 2.14. Lidhje sekuenciale e dy kondensatorëve

Lidhja paralele

Kondenzatori është një komponent shumë i zakonshëm i radios, i cili gjendet në të gjitha diagramat qarkore. Ai përbëhet nga dy përçuesve të ndara nga një dielektrike (në varësi të llojit të kapacitoreve përdorur lloje të ndryshme të saj), dmth fizikisht këtë qark, por akuza mund të akumulohen në dielektrike. Karakteristika kryesore e çdo kondensator është aftësia për të ruajtur pagesë - kapacitet, dhe kjo zaryada.Elektroliticheskie kapacitoreve kanë polarities, dhe janë karakterizuar nga një kapacitet të madh dhe një gamë të gjerë të tensionit, letër përballojë stres të madh, por të ketë një kapacitet të vogël. Ka gjithashtu pajisje me kapacitete të ndryshme, por secili lloj ka aplikacionin e vet.

Shpesh amatorë radioje ballafaqohen me problemin e zgjedhjes së kapacitoreve për kapacitet ose tension. Profesionistët e dinë: në mungesë të një të drejti, është e mundur të mblidhen një kombinim i disa pajisjeve, një bateri prej tyre. Në bateri, një kondensator kombinimi është i lejuar.

Duke i lidhur pajisjet paralelisht, mund të arrini një rritje të kapacitetit. Totali në një bateri të tillë do të jetë e barabartë me shumën e të gjitha kapaciteteve (Сэкв. = С1 + С2 + ...), voltazhi në çdo element do të jetë i barabartë. Kjo do të thotë që voltazhi minimal i kondensatorit të aplikuar në lidhje është maksimumi i lejuar për të gjithë baterinë.

Një lidhje seri e kondensatorëve përdoret në rastet kur është e nevojshme të rritet voltazhi i aftë për t'i qëndruar pajisjeve ose për të zvogëluar kapacitetin e tyre. Në këtë variant, elementet bashkohen sipas skemës së mëposhtme: fillimi i një me fundin e tjetrit, që është, "plus" i një me minusin e tjetrit. Kapaciteti kondensator ekuivalente në këtë rast llogaritet me formulën e mëposhtme :. 1 / CEQ = 1 / C1 + 1 / C2 + ... Nga me këtë, që të dy kapacitoreve CEQ = C1 * C2 / (C1 + C2), dhe për këtë arsye, kapaciteti i baterisë do të jetë më pak se kapaciteti minimal i përdorur në të.

Një bankë kondensatori shpesh siguron një kombinim (të përzier)
lidhu. Për të llogaritur kapacitetin e një pajisjeje të tillë, në të cilën aplikohet një lidhje paralele dhe seri e kondensatorëve, qarku ndahet në seksione dhe pastaj kapaciteti i secilit prej tyre llogaritet në mënyrë alternative. Kështu, kalkulohet kapaciteti C12 = C1 + C2, dhe pastaj Сэкв = С12 * С3 / (С12 + С3).

Falë zhvillimit të bankave të kondensatorëve me konfigurime të ndryshme dhe qark
lidhje, ju mund të merrni ndonjë kapacitet për çdo tension të interesit. kondensatorë, si dhe të kombinuara, përdoret në shumë qarqe të gatshme radio amatore. Duhet të merret parasysh se çdo kondensator ka një parametër shumë të rëndësishëm individual - rrjedhja e rrjedhjes, mund të mosbalancojë tensionin në lidhje paralele dhe kapacitetin në seri. Është shumë e rëndësishme të zgjidhni rezistencën e nevojshme të shuntit.

Kur punoni me kondensatorë dhe elektronikë, mos harroni rregullat e sigurisë personale dhe rrezikun e goditjes elektrike.