如何串联电容器？为什么串联电容器的电荷都相同呢？

电容器是电子电路中的标准组件。电路中实际使用不同的电容器组合。本文介绍电容器的串联和并联组合。

串联电容器

如何串联电容器？

串联电容器是指在一条线路中连接两个或多个电容器。一个电容器的正极板连接到下一个电容器的负极板。

这里

QT =Q1 = Q2 = Q3 = ———- = Q

IC = I1 = I2 = I3 = ——— = IN

当电容器串联时，所有电容器上的电荷和电流都相同。

为什么串联电容器的电荷相同？

对于串联电容器，相同数量的电子将流过每个电容器，因为每个板上的电荷来自相邻的板。所以，库仑电荷是一样的。因为电流只不过是电子的流动，电流也是相同的。

什么是等效电容？

等效电容是电容器的总电容。让我们看看如何计算它们串联时的电容。

下图显示了三个串联到电池的电容器。当电容器串联连接时，相邻的极板由于静电感应而充电。

每个板块都有不同的潜力。但是板上的电荷大小是相同的。

C1的第一极将具有等于电池电压的电位V1，第二极板的电位将小于V1。让它成为 V2。

C3的第一板将具有电位V5（V5 = V4），而第二板的电位小于V5。让它成为 V6。

但极板之间的整体电位差等于电池的电动势。

所以 VT = V1+V2+V3

但我们知道，Q=CV

C=Q/V

Ceq = Q/V1 + Q/V2 + Q/V3（因为电荷相同）

1/Ceq = （V1+ V2+ V3 ）/Q

VT = Q/Ceq = Q/C1 + Q/C2 + Q/C3

因此，1/ceq = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3

如果N个电容器串联连接，则可以给出等效电容如下。

1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 +......... + 1/CN

因此，当电容器串联时，等效电容的倒数等于电路中电容器各个电容的倒数之和。

串联电容器示例

计算等效电容，当连接到0V交流电源时，串联的两个电容器组上的单个压降分别为1.0uF和2.12uF。

等效电容，

1/ceq = 1/C1 + 1/C2

Ceq = （C1C2） / （C1 + C2）

Ceq = （0.1uF*0.2uF） / （0.1uF+0.2uF）

Ceq = 0.066uF = 66nF

串联的两个给定电容器上的压降为：

V1 = （C2VT）/ （C1+C2） = （0.2uF12V）/ （0.1uF+0.2uF） = 8V

V2 = （C1VT）/ （C1+C2） = （0.1uF12V）/ （0.1uF+0.2uF） = 4V

从这些结果中，我们观察到等效电容66nF小于给定两个电容器的最小电容0.1uF。给定两个电容器上的各个压降是不同的。

但两个电容器的单个压降之和等于总电压。即8V+4V=12V。

现在我们计算存储在单个电容器中的电荷，

Q1 = V1* C1 = 8V * 0.1uF = 0.8uC

Q2 = V2* C2 = 4V * 0.2uF = 0.8uC

在这里，我们观察到，0.8uC的电荷相等地存储在串联的电容器C1和C2中。

串联电容器摘要

• 电容器上的电荷在串联连接中相同。

• 电容器的等效电容小于串联中的最小电容。

• 串联n个电容器的等效电容为下

1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 +......... + 1/CN

并联电路中的电容器

为什么要并联电容器？

与串联相比，并联电容器具有优点。当电容器并联时，总电容值增加。有些应用需要更高的电容值。

如何并联电容器？

什么是并联电容器的等效电容？

• 所有并联的电容器具有相同的电压，并且等于施加在电路输入和输出端子之间的VT。
• 然后，并联电容器在其两端有一个“公共电压”电源，即VT = V1 = V2等。
• 电容器并联电路的等效电容Ceq等于电容器的所有单个电容相加的总和。
• 这是因为电路中每个电容器的顶板都连接到相邻电容器的顶板。以同样的方式，电路中每个电容器的底板连接到相邻电容器的底板。

让我们看看如何计算并联时电容器的等效电容。考虑连接两个电容器，如下电路所示。

电路中的总电荷（Q）在两个电容器之间分配，这意味着电荷Q在并联连接的电容器之间分配自身。电荷Q等于所有单个电容器电荷的总和。

因此 Q=Q1+Q2

其中Q1，Q2是电容器C1和C2的电荷。

我们知道，

Q=Ceq VT

这里，Q = Q1+Q2

Ceq VT = C1xV1+C2xV2

由于 VT = V1 = V2 = V

Ceq VT = C1xV+C2xV

Ceq VT = （C1+C2）V

因此 Ceq=C1+c2

如果N个电容器并联，则Ceq=C1+C2+C3+——Cn。

因此，并联连接的电容器的等效电容等于电路中电容器的单个电容之和。

并联例No1中的电容器

考虑两个电容C1 =0.2uF和C2 =0.3uF的电容值，如上图4所示。现在计算电路的等效电容。

我们知道等效电容，

Ceq = C1 + C2

Ceq =0.2uF + 0.3uF

Ceq =0.5uF

关于并联电容器电路，要记住的重要一点是，当我们将值相加时，任何两个或多个并联在一起的电容器的等效电容（Ceq）将始终大于电路中最大电容器的值。因此，在上面的示例中，Ceq = 0.5uF，而电路中的最大值电容器仅为0.3uF。

当电容器并联时？

以下是电容器并联的一些应用。

• 在某些直流电源中，为了更好地滤波，使用具有出色纹波因数的小电容器。它们并联以增加电容值。
• 这可用于汽车行业的大型车辆，如用于再生制动的有轨电车。这些应用可能需要比市场上通常可用的电容更大的电容值。

并联电容器摘要

1. 并联时，电容器上的电压相同。并联电容器的等效电压等于并联电容器的最小额定电压。
2. 电容器的总电容值是并联连接的所有电容值的总和。
3. n个并联电容的等效电容为Ceq=C1+C2+C3...快递之家。