Последовательное соединение конденсаторов

Нередко в схемах или готовых конструкциях можно увидеть несколько однотипных конденсаторов, соединенных последовательно. Для чего это делается и что это дает? Попробуем разобраться в этом вопросе.

Взглянем на схему, представленную на рисунке:

последовательное соединение конденсаторовДля начала рассмотрим как распределяется напряжение между конденсаторами емкостью С1 и С2.  Вполне очевидно, что

U = U1+U2

Но напряжения на конденсаторах далеко не всегда будут равны, то есть если U=4 В, то совсем необязательно U1 = U2 = 4/2 = 2В. Это равенство будет соблюдаться только в том случае, если емкости обоих конденсаторов равны, поскольку напряжение на конденсаторах распределяется обратно пропорционально их емкости:

U1 : U2 = 1/C1 : 1/C2

Таким образом, на конденсаторе с меньшей емкостью упадет большее напряжение. Используя все вышесказанное, выводим формулу расчета напряжений для двух конденсаторов, соединенных последовательно:

U1 = C2/C1+C2

U2 = C1/C1+C2

 где С1 и С2 — емкости конденсаторов.

С напряжением мы разобрались и выяснили, что, соединяя конденсаторы последовательно, несложно получить «конденсатор» с большим, чем у каждого конденсатора рабочим напряжением. Теперь посмотрим что происходит с емкостью. Снова собираем ту же схему:

последовательное соединение конденсаторов Теоретически общая емкость должна равняться сумме емкостей сборки. На самом деле результат получается прямо противоположный:

23

или

С  =  С1 · С2/С1+С2 

Взяв в руки калькулятор, мы легко вычислим, что емкость сборки окажется меньше чем емкость каждого из конденсаторов. Точнее меньше емкости меньшего. Это расплата за выигрыш в рабочем напряжении.

Ну и если вы используете полярные конденсаторы, то не забудьте включить их согласованно последовательно – плюс предыдущего к минусу следующего.

При копировании материалов ссылка на сайт обязательна.
Все права защищены. Электронные самоделки © 2014-2017