In der Elektrotechnik gibt es mehrere Möglichkeiten, Kondensatoren zu verbinden, um die erforderlichen elektrischen Eigenschaften zu erreichen. Eine solche Methode ist eine parallele Verbindung. In einigen Fällen müssen die Kondensatoren jedoch in Reihe geschaltet werden.
Wenn die Kondensatoren in Reihe geschaltet werden, wird der positive Anschluss eines Kondensators mit dem negativen Anschluss des nächsten Kondensators und so weiter zum letzten Kondensator verbunden.
Die Gesamtkapazität von drei in Reihe geschalteten Kondensatoren kann anhand der Formel berechnet werden:
Wobei C1, C2 und C3 - die Kapazitäten jedes Kondensators.
Wenn wir also die Kapazitätswerte jedes Kondensators kennen, können wir diese Formel verwenden, um die Gesamtkapazität von drei in Reihe geschalteten Kondensatoren zu berechnen.
Methoden zur Bestimmung der Gesamtkapazität von drei Kondensatoren in einer seriellen Verbindung
Wenn drei Kondensatoren in Reihe geschaltet werden, kann ihre Gesamtkapazität mit mehreren Methoden berechnet werden. Im Folgenden sind zwei gängige Methoden zur Bestimmung der Gesamtkapazität aufgeführt:
- Summieren von inversen Größen
- Verwenden einer Formel
Methode 1: Summieren von inverse Größen
Bei diesem Verfahren wird der umgekehrte Wert der Kondensatoren berücksichtigt. Der umgekehrte Wert jedes Kondensators ist 1 / S, wobei C die Kapazität des Kondensators ist.
Um die Gesamtkapazität von drei Kondensatoren zu bestimmen, müssen Sie die umgekehrten Werte jedes Kondensators addieren und dann den umgekehrten Wert der Summe ermitteln.
Mathematisch kann dies wie folgt dargestellt werden:
Methode 2: Verwenden der Formel
Die zweite Methode basiert auf der Verwendung einer Formel zur Berechnung der Gesamtkapazität.
Die Gesamtkapazität von drei in Reihe geschalteten Kondensatoren kann durch die Formel bestimmt werden:
Beide Verfahren ergeben das gleiche Ergebnis und ermöglichen es Ihnen, die Gesamtkapazität von drei in Reihe geschalteten Kondensatoren zu finden.
Berechnung der Gesamtkapazität mithilfe einer rekurrenten Formel
Wenn Sie drei in Reihe geschaltete Kondensatoren haben, kann die Gesamtkapazität mit einer rekurrenten Formel berechnet werden.
Die Gesamtkapazität der drei in Reihe geschalteten Kondensatoren entspricht der Summe ihrer Inversenkapazitäten.
Befolgen Sie diese Schritte, um die Gesamtkapazität von drei Kondensatoren zu berechnen:
- Finden Sie die invertierten Kapazitäten jedes Kondensators mithilfe der Formel Pops = 1/So, wobei die Pop - Invers-Kapazität, die Co - Kapazität des Kondensators ist.
- Falten Sie alle Umkehrbehälter zusammen: Sob = Soz1 + Soz2 + Soz3.
- Finden Sie die Gesamtkapazität, indem Sie den erhaltenen Betrag umkehren: Sob = 1/Sob, wobei die Gesamtkapazität die Summe der invertierten Behälter ist.
Mit dieser rekurrenten Formel können Sie die Gesamtkapazität von drei in Reihe geschalteten Kondensatoren berechnen.
Berechnung der Gesamtkapazität anhand der Werte einzelner Kondensatoren
Um die Gesamtkapazität von drei in Reihe geschalteten Kondensatoren zu berechnen, müssen Sie die Werte der einzelnen Kapazitäten jedes Kondensators kennen. Die Gesamtkapazität von drei in Reihe geschalteten Kondensatoren kann anhand einer Formel gefunden werden:
C gesamt = 1 / (1/C1 + 1/C2 + 1/C3),
wobei C allgemein die Gesamtkapazität ist, C1, C2, C3 sind die Kapazitätswerte einzelner Kondensatoren.
Die Berechnung der Gesamtkapazität von drei in Reihe geschalteten Kondensatoren kann durch die Verwendung eines 1/x-Rechners vereinfacht werden. Beispiel für die Berechnung der Gesamtkapazität von drei Kondensatoren mit einer Kapazität von 2, 4 bzw. 6 Mikrofaraden:
C = 1 / (1/2 + 1/4 + 1/6) = 0.545 UF
Daher beträgt die Gesamtkapazität der drei Kondensatoren mit den Kapazitäten 2, 4 und 6 Mikrofaraden 0,545 Mikrofaraden.
Methode zur Messung der Gesamtkapazität unter Verwendung einer Brücke
Zur Berechnung der Gesamtkapazität von drei in Reihe geschalteten Kondensatoren kann ein Brückenmessverfahren verwendet werden.
Um dies zu tun, müssen Sie die Kondensatoren an eine geregelte Brücke oder eine Wittston-Brücke anschließen. Die Brücke besteht aus vier Widerständen und einem Wechselwiderstand.
Das Funktionsprinzip der Brücke besteht darin, zwischen Widerständen und Behältern auszugleichen. Wenn die Brücke im Gleichgewicht ist, bedeutet dies, dass die Spannungen an den beiden gegenüberliegenden Kanten der Brücke gleich sind. Daher wird das Verhältnis zwischen Widerständen und Kondensatoren gemessen.
Um die Gesamtkapazität der drei Kondensatoren zu messen, müssen Sie zuerst den Gleichgewichtspunkt einstellen, indem Sie den Wechselwiderstand der Brücke auf die Position umschalten, in der das Galvanometer (Strommessgerät) den Nullwert anzeigt. Als nächstes werden Kondensatoren in Reihe mit dem variablen Widerstand verbunden. Für jeden von ihnen wird das Verhältnis zwischen Widerständen und dem Vorhandensein eines Gleichgewichts überprüft. Danach kann die Gesamtkapazität der drei Kondensatoren berechnet werden.
Die Formel für die Berechnung der Gesamtkapazität lautet in diesem Fall wie folgt:
- Callgemein - gesamtkapazität von drei Kondensatoren
- C1, C2, C3 - kapazitäten der entsprechenden Kondensatoren
Wenn die Brücke richtig angeschlossen und exakt ausgewuchtet wird, wird die Gesamtkapazität mit hoher Genauigkeit berechnet.
