روابط خازن ها
اتصالات مداری خازن – اتصال سری و موازی خازنها ، خازنها میتوانند به دو صورت موازی یا سری در مدارها اتصال یابند. اگر در مداری چند خازن وجود داشته باشند، بسته به نوع اتصالات آنها، تقسیمات ولتاژ و جریان در مدار نیز تغییر میکند.در ادامه با میکرودیزاینرالکترونیک باشید تا با اتصال سری و موازی خازنها آشنا شوید.
اتصال سری خازنها
اگر تعدادی خازن به صورت سری به هم متصل باشند چه روابطی خواهیم داشت؟ برای پاسخ دادن، فرض میکنیم مطابق شکل زیر سه خازن با ظرفیتهای متفاوت، با اتصال سری داشته باشیم.
محاسبه ظرفیت معادل
در این حالت برای محاسبه ظرفیت معادل این شاخه از شبکه، معکوس تک تک ظرفیتها را با هم جمع میکنیم، حاصل بدست آمده برابر با معکوس ظرفیت معادل خواهد بود. به عبارت دقیق تر:
با ساده سازی فرمول فوق برای دو خازن سری خواهیم داشت:
(C ظرفیت اولین خازن، C ظرفیت دومین خازن و C ظرفیت خازن سوم در شبکه نشان داده شده فوق است.)
محاسبه ولتاژ معادل
میدانیم که در حالت کلی ولتاژ دو سر هر خازن متناسب است با مقدار ظرفیت خود آن خازن. یعنی؛
بنابراین و با در نظر گرفتن رابطهی گفته شده برای محاسبه ظرفیت معادل، برای ولتاژ ها خواهیم داشت:
(V ولتاژ دو سر اولین خازن، V ولتاژ دو سر دومین خازن و V ولتاژ دو سر خازن سوم در شبکه نشان داده شده فوق است.)
محاسبه جریان معادل
جریان معادل گذرنده از یک مجموعه خازن که به صورت سری به هم متصل هستند، در تمام نقاط مدار با هم برابر است. به عبارتی از تمام خازنها جریان یکسانی عبور میکند که در نتیجه فارغ از ظرفیت آنها، بار یکسانی نیز بر روی آنها ایجاد میشود.
(I جریان گذرنده از اولین خازن، I جریان گذرنده از دومین خازن و I جریان گذرنده از خازن سوم در شبکه نشان داده شده فوق است.)
برابر بودن جریان خازنها در حالت سری ایجاب میکند که بار یکسانی نیز بر روی تمام خازنها ذخیره شود چرا که هر صفحه بار خود را متاثر و متناسب با صفحهی مجاورش میگیرد که در این صورت همگی صفحات بار برابری خواهند داشت.
اتصال موازی خازنها
اینبار حالتی را بررسی میکنیم که خازنها به شکل موازی اتصال داشته باشند. مانند حالت پیش، فرض میکنیم سه خازن با ظرفیتها متفاوت داریم که آنها را به شکل موازی بستهایم.
محاسبه ظرفیت معادل
ظرفیت معادل در این حالت، برابر است با مجموع عادی تک تک ظرفیتهای خازنهای موجود.
این بار نیز به همان ترتیب، C معادل ظرفیت اولین خازن، C معادل ظرفیت دومین خازن و C معادل ظرفیت خازن سوم در شبکه نشان داده شده فوق است.
محاسبه ولتاژ معادل
ولتاژ اندازهگیری شده در نقطهی انتهایی این شاخه از شبکه، دقیقا برابر با ولتاژ افتاده روی دو سر تک تک خازنهاست که به شکل موازی متصل هستند. یعنی:
V ولتاژ دو سر اولین خازن، V ولتاژ دو سر دومین خازن و V ولتاژ دو سر خازن سوم است.
محاسبه جریان معادل
جریان معادل شبکهای از خازنهای موازی، برابر است با مجموع جریانهای عبوری از تک تک خازنها.