コンデンサは、エネルギーを蓄える能力を持つデバイスです。コンデンサには、内部に誘電体が充填された 2 つの平行な金属板があり、電圧バイアスに接続すると分極します。この分極により、分子は金属プレートの電荷とは反対に整列します。コンデンサが充電モードにあるとき、金属プレート内の静電界が形成され、分極する分子がなくなるまで充電を続けます。コンデンサが完全に充電されると、定常状態になります。
直列式のコンデンサは、2 つ以上のコンデンサが直列の組み合わせで結合されている場合の数学的な説明を記述します。
直列コンデンサ
2つ以上のコンデンサが結合されている場合、電荷は一定のままであるか、電流は同じままです。得られた組み合わせは、直列のコンデンサです。直列の組み合わせでは、右側のプレートが左側のプレートに接続されるように、コンデンサが互いに隣接して結合されます。直列組み合わせのコンデンサの電圧降下は異なります。直列式のコンデンサの等価静電容量は、合計静電容量が個々の静電容量よりも小さいことを示しているため、並列結合の抵抗の概念によって計算できます。他のすべての要因を一定に保っていれば、結果として得られる静電容量は、プレート面積が増加すると減少します。
直列式のコンデンサ
回路の組み合わせに、それぞれ C1、C2、および C3 の静電容量を持つ直列の組み合わせで結合された 3 つのコンデンサが含まれているとします。直列式のコンデンサは次のように導き出すことができます:
直列式のコンデンサで重要な点は、実効容量または等価容量が常に個々のコンデンサの容量よりも小さいことです。直列コンデンサのこのような機能は、幅広い実際のアプリケーションに対応できます。
直列コンデンサの例
コンデンサの直列式の重要性は、以下に示す数値問題を解決しながら実現されます。
例 1:静電容量が 10 μF と 20 μF のコンデンサを 2 つ直列に接続します。指定された組み合わせの総静電容量を見つけます。
解決策:与えられた、C1=10 μF および C2=20 μF
直列式のコンデンサによると、
例 2:静電容量が 15 μF と X μF のコンデンサを 2 つ直列に接続します。与えられた組み合わせの合計等価静電容量は 8 μF です。 X を見つけます。
解決策:C1=15 μF、C2=X μF、Ctotal =8 μF
直列式のコンデンサによると、
実生活でのコンデンサの応用
私たちは高度な技術の時代に生きているため、小型化されたスマート デバイスを製造するにはコンデンサが必要です。コンデンサの実際の例をいくつか次に示します。
- コンデンサはエネルギー貯蔵装置です。そのため、コンピュータ システムがシャットダウンすると、システムに電力が供給されるまで、取り付けられたコンデンサ回路が非常用電力を供給できます。これは、デバイスが電源に接続されてエネルギーが蓄えられると、コンデンサが充電されるために発生します。
- 携帯電話やカメラで使用されるバッテリーは、長期間十分なエネルギーを供給できません。そのため、フラッシュ モードをオンにするのに十分な電力を得るために、カメラにはコンデンサ回路が取り付けられています。
- 整流器デバイスは、コンデンサ フィルターを使用して AC 信号を DC 信号に変換します。整流器は電子機器に使用されています。
結論
コンデンサは、プレートの内側に絶縁材料を備えたエネルギー貯蔵回路要素です。静電容量は、誘電体のエネルギー貯蔵容量を測定し、ファラッドで測定されます。コンデンサは日常生活で広く使用されているため、コンデンサについて学ぶことはエレクトロニクスを理解する上で非常に重要です。
