Die parallele Verbindung von Kondensatoren ist eines der Hauptschemata für die Montage von elektrischen Stromkreisen. Bei einer solchen Verbindung wird die Spannung an jedem Kondensator als gleich angesehen, und die Gesamtkapazität entspricht der Summe der Kapazitäten aller verbundenen Kondensatoren. Dadurch können Kondensatoren unterschiedlicher Kapazität effizient genutzt werden, um die erforderlichen Schaltungseigenschaften zu erhalten.
Die Spannung am Kondensator ist das elektrostatische Potential, die Potentialdifferenz zwischen seinen Platten. Wenn die Kondensatoren parallel verbunden sind, ist die Potentialdifferenz zwischen den Platten aller Kondensatoren gleich. Daher wird die Spannung an jedem von ihnen auch gleich sein.
Die Gesamtkapazität der parallel geschalteten Kondensatoren wird durch die Formel bestimmt: Gesamtkapazität = Kapazität1 + Kapazität2 + . + Kapazität. Das heißt, um die Gesamtkapazität zu finden, müssen Sie einfach die Kapazitäten jedes einzelnen Kondensators addieren. Die Verwendung einer parallelen Verbindung von Kondensatoren ermöglicht eine signifikante Erhöhung der Kapazität des Stromkreises und damit seiner Fähigkeit, elektrische Energie zu speichern.
Spannung in der Parallelschaltung der Kondensatoren
Wenn die Kondensatoren parallel verbunden sind, ist die Spannung an jedem Kondensator gleich. Dies liegt daran, dass die Kondensatoren in einer parallelen Verbindung direkt miteinander verbunden sind, gemeinsame Kontakte haben und daher die gleiche Potentialdifferenz aufweisen.
Wenn die Kondensatoren parallel geschaltet sind, entspricht ihre äquivalente Kapazität der Summe der Kapazitäten jedes Kondensators:
| Kondensator 1 | Kondensator 2 | Parallelschaltung |
|---|---|---|
| C1 | C2 | Ceq = C1 + C2 |
Die Spannung an jedem Kondensator in der Parallelschaltung ist die gleiche und entspricht der Spannung der Stromquelle oder eines anderen an die Parallelschaltung der Kondensatoren angeschlossenen Stromkreiselements.
Spannungserkennung
Wenn die Kondensatoren parallel verbunden sind, ist die Spannung an jedem Kondensator gleich. Dies bedeutet, dass, wenn mehrere Kondensatoren mit unterschiedlichen Kapazitäten parallel in einem Stromkreis verbunden sind, die an diesen Stromkreis gelieferte Spannung der Spannung an jedem Kondensator entspricht.
Die Gesamtspannung in einem solchen Stromkreis entspricht der Spannung an einem der Kondensatoren. Wenn die Kondensatoren parallel verbunden sind, ist die Spannung an jedem Kondensator die gleiche und entspricht der Gesamtspannung an der Schaltung.
Die Spannungserkennung ist ein wichtiges Element bei der Konstruktion und Analyse von Stromkreisschaltungen unter Verwendung einer parallelen Kondensatorverbindung.
Parallelschaltung von Kondensatoren
Wenn die Kondensatoren parallel verbunden sind, wird die Gesamtkapazität der Schaltung durch die Summe der Kapazitäten jedes Kondensators bestimmt. Das heißt, wenn es zwei Kondensatoren mit den Kapazitäten C1 und C2 gibt, ist die Gesamtkapazität der Schaltung gleich C = C1 + C2. Wenn ein weiterer C3-Kondensator hinzugefügt wird, erhöht sich die Gesamtkapazität der Schaltung auf C = C1 + C2 + C3. Somit erfolgt die Summierung der Kondensatorbehälter in einer parallelen Kombination.
Die Spannung an den Kondensatoren in der Parallelschaltung ist gleich und gleich der Spannung der elektrischen Energiequelle. Das heißt, wenn die Quelle eine Spannung U liefert, hat jeder der Kondensatoren in der Schaltung eine Spannung U. Dies liegt daran, dass alle Kondensatoren in einer parallelen Verbindung parallel zur Quelle verbunden sind und die gleiche Spannung erhalten.
Abhängigkeit der Spannung von der Kapazität
Wenn die Kondensatoren parallel verbunden sind, hängt die Gesamtspannung an ihnen von ihren Kapazitäten ab. Wenn wir zwei oder mehr Kondensatoren parallel geschaltet haben, entspricht die Gesamtspannung der Spannung der Stromversorgung.
Wenn die Kondensatoren parallel verbunden sind, wird die Stromversorgung direkt an jeden Kondensator angeschlossen. Als Ergebnis hat jeder Kondensator die gleiche Spannung, die der Spannung der Stromversorgung entspricht.
Die folgende Tabelle zeigt die Abhängigkeit der Spannung von der Kapazität bei Parallelschaltung der Kondensatoren:
| Anzahl der Kondensatoren | Kapazität jedes Kondensators | Gesamtkapazität | Gesamtspannung |
|---|---|---|---|
| 2 | C1, C2 | C1 + C2 | U |
| 3 | C1, C2, C3 | C1 + C2 + C3 | U |
| 4 | C1, C2, C3, C4 | C1 + C2 + C3 + C4 | U |
Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, entspricht die Gesamtkapazität der parallel geschalteten Kondensatoren der Summe der Kapazitäten jedes Kondensators. Die Gesamtspannung an diesen Kondensatoren entspricht ebenfalls der Spannung der Stromversorgung U.
Dies ermöglicht es uns, die Gesamtkapazität entsprechend den erforderlichen Bedingungen zu erhöhen oder zu verringern. Wenn wir beispielsweise eine große Kapazität benötigen, können wir mehrere Kondensatoren mit kleinen Kapazitäten parallel verbinden. Wenn jedoch eine kleine Kapazität benötigt wird, können wir einen Kondensator mit entsprechender Kapazität verwenden.
Die Formel zur Berechnung der Gesamtkapazität
Die folgende Formel wird verwendet, um die Gesamtkapazität bei der Parallelschaltung von Kondensatoren zu bestimmen:
Gesamtkapazität (Callgemein) entspricht der Summe der Kapazitäten jedes einzelnen Kondensators (C1, C2, . Cn):
Wenn also Kondensatoren mit 10 UF-, 20 UF- und 30 UF-Behältern in die Parallelschaltung geschaltet sind, beträgt die Gesamtkapazität 60 UF.
Diese Formel basiert auf der Tatsache, dass sich die Ladungen an den Kondensatoren in einer parallelen Verbindung addieren, was bedeutet, dass die Spannung an jedem Kondensator gleich und gleich der Quellenspannung ist.
Beispiel für die Spannungsberechnung bei Parallelschaltung von Kondensatoren
Wenn die Kondensatoren parallel verbunden sind, ist die Gesamtkapazität gleich der Summe der Kapazitäten aller Kondensatoren, und die Spannung an jedem Kondensator ist gleich.
Betrachten wir zum Beispiel zwei Kondensatoren mit den Behältern C1 und C2, die parallel geschaltet sind. Lassen Sie die Spannung an beiden Kondensatoren gleich und gleich U sein. Mit der Kondensatorkapazitätsformel C = Q / U, wobei Q die Ladung und U die Spannung ist, kann Folgendes geschrieben werden.
Die Gesamtladung an beiden Kondensatoren entspricht der Summe der Ladungen jedes Kondensators:
Q Allgemein = Q1 + Q2 = C1 * U + C2 * U = (C1 + C2) * U
Somit ist die Gesamtkapazität der Parallelschaltung der beiden Kondensatoren gleich:
Aus der Ladungsgleichung Q Allgemein = Sb * U ergibt sich, dass die Spannung an den parallel geschalteten Kondensatoren gleich ist:
U = Qg = (C1 + C2) * U / (C1 + C2) = U
Somit entspricht die Spannung an jedem Kondensator bei einer Parallelschaltung der ursprünglichen Spannung.
