هنگامی که هر دو ترمینال خازن به هر دو ترمینال خازن دیگر متصل شوند، گفته میشود که خازن ها به طور موازی به یکدیگر متصل شده اند.
فهرست مطالب
خازن موازی
ولتاژ (Vc) متصل شده در دو سر تمام خازنهایی که به طور موازی متصل میشوند، یکسان است. سپس، خازن های موازی “ولتاژ مشترک” در سراسر خود دارند:
Vc1=Vc2=Vc3=VAB=12V
در مدار زیر خازن های، C1 ، C2 و C3 همه همانطور که نشان داده شده است در یک شاخه موازی بین نقاط A و B به هم متصل شده اند.
موازی کردن خازن
وقتی خازنها به طور موازی به یکدیگر وصل هستند، ظرفیت خازنی کل یا معادل آن، CT در مدار برابر با مجموع تمام خازن های منفرد جمع شده با هم است. دلیل این امر این است که صفحه بالایی خازن، C1 به صفحه بالایی C2 متصل است که به صفحه بالایی C3 و غیره متصل است.
همین امر در مورد صفحات پایین خازن نیز صادق است. سپس این همانند این است که سه مجموعه صفحه با یکدیگر تماس داشته باشند و برابر با یک صفحه بزرگ منفرد باشد و در نتیجه مساحت سطح موثر صفحه را در متر مربع افزایش می دهد.
از آنجا که ظرفیت خازنی، C مربوط به مساحت صفحه (C = ε (A / d)) است مقدار ظرفیت ترکیب نیز افزایش می یابد. سپس مقدار خازن كل خازن هايي كه به طور موازي به هم متصل شده اند در حقيقت با جمع كردن مساحت صفحه به هم محاسبه مي شود. به عبارت دیگر، ظرفیت کل برابر با مجموع تمام ظرفیت های منفرد به طور موازی با یکدیگر است. ممکن است متوجه شده باشید که ظرفیت کل خازن های موازی به همان روشی که مقاومت مجموع مقاومت های سری محاسبه می شود، بدست می آید.
جریان هایی که از هر خازن عبور می کنند؛ همانطور که در آموزش قبلی دیدیم مربوط به ولتاژ است. سپس با اعمال قانون جریان کیریشهف (KCL1) در مدار فوق ،
iT=i1+i2+i3
و این را می توان دوباره بصورت زیر نوشت:
یا
سپس ما می توانیم ظرفیت مدار کل یا معادل آن را CT به عنوان مجموع تمام ظرفیت خالص منفردی که با هم جمع می شود تعریف کنیم و این معادله کلی زیر را به ما می دهد:
رابطه خازن های موازی
هنگام جمع کردن خازن ها به طور موازی، همه آنها باید به واحد خازنی یکسانی تبدیل شوند، چه μF ، nF یا pF باشد. همچنین، می توان دید که جریان جاری از طریق مقدار خازن کل CT همان جریان مدار کل ، iT است
همچنین می توان با استفاده از معادله Q = CV برای شارژ روی صفحات خازن ، ظرفیت کل مدار موازی را از کل بار کولن ذخیره شده تعریف کنیم. کل شارژ QT ذخیره شده در تمام صفحات برابر با مجموع بارهای ذخیره شده جداگانه در هر خازن است، بنابراین:
QT=Q1+Q2+Q3 اما Q=CV
QT=CVT=CV1+CV2+CV3
یا
CT=C1+C2+C3
از آنجا که ولتاژ (V) برای خازنهای متصل به موازات یکسان است، می توانیم هر دو طرف معادله فوق را از طریق ولتاژ خازن تقسیم کنیم و فقط با جمع کردن مقدار ظرفیتهای منفرد، ظرفیت کل CT بدست می آید. همچنین، این معادله به تعداد خازن های موازی شاخه وابسته نیست و بنابراین می تواند برای هر تعداد خازن موازی N بیان شود.
مثال شماره 1 خازن های موازی
بنابراین با گرفتن مقادیر سه خازن از مثال بالا، می توانیم کل ظرفیت مدار معادل CT را محاسبه کنیم:
یک نکته مهم که باید در مورد مدارهای خازن متصل به موازات بخاطر بسپارید، این است که ظرفیت کل (CT) هر دو یا چند خازن متصل به موازات همیشه بزرگتر از مقدار بزرگترین خازن گروه خواهد بود زیرا ما مقادیر را با هم جمع می کنیم. بنابراین در مثال ما در بالا CT = 0.6μF در حالی که بزرگترین خازن دارای مقدار تنها 0.3μF است.
هنگامی که 4 ، 5 ، 6 یا حتی خازن های بیشتر به هم متصل می شوند، ظرفیت کل مدار هنوز جمع تمام خازن های منفرد است که به هم اضافه می شوند و همانطور که اکنون می دانیم، ظرفیت کل مدار موازی همیشه بیشتر از خازن با بالاترین مقدار است.
این به بدان دلیل است که ما به طور موثر سطح کل صفحات را افزایش داده ایم. اگر این کار را با دو خازن یکسان انجام دهیم، سطح صفحات را دو برابر کرده ایم که به نوبه خود ظرفیت ترکیب را دو برابر می کند و غیره.
مثال شماره 2 خازن های موازی
ظرفیت خازنی ترکیبی خازن های زیر را در میکرو فاراد (μF) محاسبه کنید هنگامی که آنها در یک ترکیب موازی به یکدیگر متصل میشوند:
الف) هر دو خازن با ظرفیت 47nF
ب) یک خازن 470nF به طور موازی با یک خازن 1μF متصل شده است
الف) ظرفیت کل
CT=C1+C2=47nF+47nF=94nF, 0.094uF
ب) ظرفیت خازنی کلی
CT=C1+C2=470nF+1uF
CT=470nF+1000nF=1470nF, 1,47uF
بنابراین، ظرفیت خازنی کل یا معادل، CT یک مدار الکتریکی حاوی دو یا چند خازن به صورت موازی، مجموع کل ظرفیت خازنی جداگانه است که با افزایش سطح موثر صفحات همراه است.
در آموزش بعدی ما در مورد خازن ها، ما به اتصال خازن ها بصورت سری و تأثیر این ترکیب بر روی خازن، ولتاژ و جریان کل مدار میپردازیم.