电容器并联
当两个端子连接到另一个电容器的每个端子时,电容器并联连接在一起
并联连接的所有电容器之间的电压( Vc)是相同的。然后,并联的电容器在它们之间有一个“共同电压”电源,如下所示:
VC1 = VC2 = VC3 = VAB = 12V
在下面的电路中,电容器 C1,C2 和 C3 都在点 A 和 B 之间的并联支路中连接在一起,如图所示。
当电容器并联连接在一起时,总电容或等效电容,电路中的 CT 等于加在一起的所有单个电容器的总和。这是因为电容器的顶板 C1 连接到 C2 的顶板,C2 的顶板连接到 C3 的顶板,依此类推。
电容器底板也是如此。然后,就像三组板彼此接触并且等于一个大单板一样,从而增加有效板面积 m2。
由于电容 C 与板面积(C =ε(A / d))有关,因此组合的电容值也会增加。然后,实际上通过将板面积加在一起来计算并联连接在一起的电容器的总电容值。换句话说,总电容等于并联的所有单个电容的总和。你可能已经注意到,并联电容器的总电容与串联电阻器的总电阻相同。
流过每个电容器的电流和我们在前面的教程中看到的电压有关。然后通过将基尔霍夫电流定律( KCL)应用于上述电路,我们得到了
这可以重写为:
然后我们可以定义总电路或等效电路电容,CT 是所有单个电容加在一起的总和,给出了我们的广义等式:
并联电容器方程
将电容并联时,必须将它们全部转换为相同的电容单位,无论是 μF,nF 还是 pF。此外,我们可以看到流过总电容值 CT 的电流与总电路电流 iT 相同
我们还可以使用 Q = CV 方程从电容器极板上的电荷来定义并联电路的总电容。存储在所有板上的总电荷 QT 等于每个电容器上各个存储电荷的总和,因此,
随着电压,( V)是很常见的并行连接的电容器,可以通过电压,只留下电容通过划分上述方程的两侧,并且通过简单地添加在一起的各个电容的值给出的总电容,CT。此外,该等式不依赖于分支中并联电容器的数量,因此可以推广到连接在一起的任意数量的 N 个并联电容器。
电容器并联示例 No 1
因此,通过从上面的例子中获取三个电容器的值,我们可以计算出总等效电路电容 CT 为:
CT = C1 + C2 + C3 = 0.1uF + 0.2uF + 0.3uF = 0.6uF
要记住的并联连接的电容器电路的一个重要的一点,总电容( CT 并联连接在一起的任何两个或更多个电容器的)总是比它们组中的最大电容还要大,因为并联电容值是各个电容值我们相加。因此,在上面的示例中,CT =0.6μF,而最大电容值仅为 0.3μF。
当 4,5,6 或甚至更多电容器连接在一起时,电路 CT 的总电容仍然是加在一起的所有单个电容器的总和,正如我们现在所知,并联电路的总电容总是大于最高值的电容器。
这是因为我们有效地增加了板的总表面积。如果我们使用两个相同的电容器,我们将板的表面积加倍,这又使组合的电容加倍,等等。
电容器并联示例 No 2
当以下电容器以并联组合方式连接在一起时,计算以下电容器的微法拉(μF)组合电容:
- a) 两个电容器,每个电容器的电容为 47nF
- b) 一个 470nF 的电容器并联连接到 1μF 的电容器
a)总电容,
CT = C1 + C2 = 47nF + 47nF = 94nF 或 0.094μF
b)总电容,
CT = C1 + C2 = 470nF +1μF
因此,CT = 470nF + 1000nF = 1470nF 或 1.47μF
因此,包含两个或更多个并联电容器的电路的总电容或等效电容 CT 是随着电路板的有效面积增加而加在一起的所有单个电容的总和。
在我们关于电容器的下一个教程中,我们考虑将串联电容器连接在一起,以及这种组合对电路总电容,电压和电流的影响。