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串聯(lián)電容器

出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2023-07-10 16:29:52 | 568 次閱讀

    在前面的并聯(lián)電路中,我們看到電路的總電容C T等于所有單個(gè)電容器加在一起的總和。然而,在串聯(lián)電路中,總電容或等效電容C T的計(jì)算方式不同。

    在第一電容器右側(cè)板上方的串聯(lián)電路中,C 1連接到第二電容器C 2 的左側(cè)板,第二電容器C 2的右側(cè)板連接到第三電容器C 3的左側(cè)板。那么這種串聯(lián)意味著在直流連接的電路中,電容器C 2與電路有效隔離。
    其結(jié)果是有效極板面積已減小至串聯(lián)鏈中連接的最小個(gè)體電容。因此,每個(gè)電容器兩端的電壓降將根據(jù)各個(gè)電容的值而不同。    然后將基爾霍夫電壓定律 (  KVL  ) 應(yīng)用到上述電路中,我們得到:

    通過(guò)串聯(lián)電容器的電流    由于Q = C*V并重新排列V = Q/C,因此將Q/C替換為上述 KVL 方程中的每個(gè)電容器電壓V C將得出:

    電路電流    每一項(xiàng)除以Q得出

    串聯(lián)電容器方程

    電容器串聯(lián)方程

    將串聯(lián)電容器相加時(shí),各個(gè)電容器的倒數(shù) (  1/C  ) 全部相加(就像并聯(lián)電阻一樣),而不是電容本身。那么串聯(lián)電容器的總值等于各個(gè)電容的倒數(shù)之和的倒數(shù)。
    教程示例 No1    采用上述示例中的三個(gè)電容器值,我們可以計(jì)算出三個(gè)串聯(lián)電容器的總等效電容C T為:

    總串聯(lián)電容
    關(guān)于以串聯(lián)配置連接在一起的電容器,需要記住的重要一點(diǎn)。 任意數(shù)量串聯(lián)在一起的電容器的總電路電容 (  C T ) 將始終小于串聯(lián)串中最小電容器的值。在上面的示例中,總電容 C T 計(jì)算為 0.055μF,但串聯(lián)鏈中最小電容器的值僅為0.1μF。    這種倒數(shù)計(jì)算方法可用于計(jì)算單個(gè)串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中連接在一起的任意數(shù)量的單個(gè)電容器。然而,如果只有兩個(gè)串聯(lián)電容器,則可以使用更簡(jiǎn)單、更快速的公式。給出如下:

    串聯(lián)總電容    如果兩個(gè)串聯(lián)電容相等且阻值相同,即:C 1  = C 2,我們可以將上式進(jìn)一步簡(jiǎn)化如下,求出串聯(lián)組合的總電容。

    等值電容器
    那么我們可以看到,當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)串聯(lián)的電容器相同且相等時(shí),總電容C T將恰好等于電容值的二分之一,即:C/2。
    對(duì)于串聯(lián)電阻,串聯(lián)電路上所有壓降的總和將等于施加的電壓V S(基爾霍夫電壓定律),對(duì)于串聯(lián)電容器也是如此。
    對(duì)于串聯(lián)電容器,電容器的容抗由于電源頻率而充當(dāng)阻抗。該容抗在每個(gè)電容器上產(chǎn)生壓降,因此串聯(lián)的電容器充當(dāng)容性分壓器網(wǎng)絡(luò)。    結(jié)果是,應(yīng)用于電阻器的分壓器公式也可用于查找串聯(lián)的兩個(gè)電容器的單獨(dú)電壓。然后:

    串聯(lián)電容器兩端的電壓
    其中:C X是相關(guān)電容器的電容,V S是串聯(lián)鏈上的電源電壓,V CX是目標(biāo)電容器上的壓降。
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