コンデンサは、エネルギーを蓄える機能を持つ基本的な電子部品です。絶縁材で区切られた 2 枚の金属板で構成されています。ここで使用される絶縁材は、プラスチック、ガラス、セラミックのいずれかです。絶縁層は、誘電体として知られています。コンデンサの金属板を外部バッテリーの 2 つの端子に接続すると、正と負の電荷が蓄積され始めます。コンデンサは、直列または並列のいずれかで回路に接続されています。このセクションでは、コンデンサの並列の組み合わせについて説明します。
コンデンサの並列組み合わせ
実効静電容量 C は、多数の静電容量 C1、C2、C3…..Cn のコンデンサを組み合わせて計算されます。ただし、個々のコンデンサが回路内で接続される方法によって、実効静電容量 C が決まります。
コンデンサの並列組み合わせを理解するために、2 つのコンデンサ C1 と C2 を並列に配置してみましょう。コンデンサは、Ｃ１の端子がＣ２の端子と接続されるように回路内に配置される。両方のコンデンサに同じ電位差を適用してみましょう。電位差は V で表されます。並列に接続されたコンデンサは、常にプレート間で同じ電圧になります。同じ電位差があるにもかかわらず、両方のコンデンサのプレート電荷は同じではありません。
C1 のプレート電荷は C1=Q1 で与えられます
C2 のプレート電荷は C2=Q2 で与えられます
電荷 Q は電位差 V に正比例します。したがって、比 QV は次の式で与えられます。
C=QV
ここで、C はコンデンサの静電容量です。
この式は、Q =CV と書き換えることができます。
上記の式を適用すると、Q1=C1V と Q2=C2V が得られます
総料金 Q は、個々の料金をすべて加算して計算されます。
Q =Q1 + Q2
これを上記の式に適用すると、
Q =CV =C1V + C2V
実効静電容量 C は
C =C1 + C2
回路に n 個のコンデンサの並列接続が含まれていると仮定すると、Q の値は次の式で与えられます
Q =Q1+ Q2+….Qn
これは CV=C1V+C2V+……CnV と書くこともできます
等価静電容量は
で与えられますC =C1+ C2 +…..Cn
抵抗とコンデンサの並列接続で得られる値は、互いに正反対です。並列接続では、コンデンサの値が加算され、抵抗器の値が減少します。
回路に複数のコンデンサが直列接続と並列接続の組み合わせで配置されている場合、直列接続と並列接続の個々の静電容量を個別に計算します。値を組み合わせて、ネットワーク全体の等価静電容量を計算します。
コンデンサの並列組み合わせの重要性
コンデンサを並列に接続する利点の 1 つは、より多くのエネルギーを蓄えることです。これは、等価静電容量が存在するすべてのコンデンサの個々の静電容量の合計であるためです。つまり、並列に接続されたコンデンサは容量値が高くなります。
並列に接続されたコンデンサの用途
並列に接続されたコンデンサには、次のような用途があります:
並列コンデンサのアプリケーションは、AC リップルを除去し、出力信号を効果的にフィルタリングするのに役立つため、DC 電源で見られます。
電気エネルギーを蓄えるために直列または並列に接続されたコンデンサのグループは、コンデンサ バンクと呼ばれます。コンデンサーを並列に使用したコンデンサーバンクは、巨大な車両の回生ブレーキに使用されます。
スーパー キャパシタを並列に接続することで、2000 ファラッドを超える高い静電容量を実現できます。
結論
コンデンサは、電荷を保持できるコンポーネントであり、この電荷を制御された量で放電することができます。複数のコンデンサを一緒に配置すると便利な場合があり、それらを並列に配置することはいくつかのアプリケーションで使用されます。このセクションでは、コンデンサの並列組み合わせとその用途について詳しく説明します。異なるコンデンサの静電容量を並列にすると、結果の等価静電容量は個々の静電容量の合計に等しくなります。
