సిరీస్ మరియు సమాంతర & వాటి ఉదాహరణలలో కెపాసిటర్లు ఏమిటి

ఉన్నాయి వివిధ రకాల కెపాసిటర్లు అందుబాటులో ఉంది, అప్లికేషన్ ఆధారంగా ఇవి వివిధ రకాలుగా వర్గీకరించబడతాయి. ఈ కెపాసిటర్ల కనెక్షన్‌ను వివిధ మార్గాల్లో చేయవచ్చు, వీటిని వివిధ రకాల అనువర్తనాల్లో ఉపయోగిస్తారు. కెపాసిటర్ల యొక్క వివిధ కనెక్షన్లు ఒకే కెపాసిటర్ లాగా పనిచేస్తాయి. కాబట్టి ఈ సింగిల్ కెపాసిటర్ యొక్క మొత్తం కెపాసిటెన్స్ ప్రధానంగా వ్యక్తిగత కెపాసిటర్లు ఎలా అనుసంధానించబడిందనే దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కాబట్టి ప్రాథమికంగా సిరీస్ కనెక్షన్ మరియు సమాంతర కనెక్షన్ వంటి రెండు సాధారణ మరియు సాధారణ రకాల కనెక్షన్లు ఉన్నాయి. ఈ కనెక్షన్లను ఉపయోగించడం ద్వారా, మొత్తం కెపాసిటెన్స్ లెక్కించవచ్చు. సిరీస్ & సమాంతర కలయికల కనెక్షన్లతో సంబంధం ఉన్న కొన్ని కనెక్షన్లు ఉన్నాయి. ఈ వ్యాసం సిరీస్‌లో కెపాసిటర్లు మరియు వాటి ఉదాహరణలతో సమాంతరంగా ఉన్న వాటి యొక్క అవలోకనాన్ని చర్చిస్తుంది.

సిరీస్ మరియు సమాంతరంగా కెపాసిటర్లు

ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఎనర్జీ వంటి విద్యుత్ శక్తిని నిల్వ చేయడానికి కెపాసిటర్ ప్రధానంగా ఉపయోగించబడుతుంది. సామర్థ్యాన్ని నిల్వ చేయడానికి ఎక్కువ శక్తిని పెంచాల్సిన అవసరం ఉంటే, అప్పుడు తగినది కెపాసిటర్ పెరిగిన కెపాసిటెన్స్‌తో అవసరం. కెపాసిటర్ యొక్క రూపకల్పన రెండు లోహపు పలకలను ఉపయోగించి సమాంతరంగా జతచేయబడి మైకా, గ్లాస్, సిరామిక్స్ మొదలైన విద్యుద్వాహక మాధ్యమం ద్వారా విభజించబడింది.

ది విద్యుద్వాహక మాధ్యమం రెండు పలకల మధ్య నిర్వహించని మాధ్యమాన్ని ఇస్తుంది మరియు ఛార్జ్‌ను పట్టుకునే ప్రత్యేక సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

ఒక కెపాసిటర్ యొక్క ప్లేట్ల మీదుగా వోల్టేజ్ సోర్స్ కనెక్ట్ అయిన తర్వాత, ఒకే ప్లేట్‌లో + వీ ఛార్జ్ & తదుపరి ప్లేట్‌లో -వీ ఛార్జ్ జమ అవుతుంది. ఇక్కడ, మొత్తం ఛార్జ్ ‘q’ పేరుకుపోతుంది, వోల్టేజ్ మూలం ‘V’ కు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

q = CV

ఇక్కడ ‘సి’ కెపాసిటెన్స్ మరియు దాని విలువ ప్రధానంగా భౌతిక పరిమాణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది కెపాసిటర్ .

సి = εA / డి

ఎక్కడ

‘Ε’ = విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం

‘ఎ’ = ప్రభావవంతమైన ప్లేట్ యొక్క ప్రాంతం

d = రెండు పలకలలో స్థలం.

రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కెపాసిటర్లు సిరీస్‌లో అనుబంధించబడినప్పుడు, ఈ కెపాసిటర్ల మొత్తం కెపాసిటెన్స్ ఒక వ్యక్తి కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్‌తో పోలిస్తే తక్కువగా ఉంటుంది. అదేవిధంగా, కెపాసిటర్లు సమాంతరంగా అనుసంధానించబడినప్పుడు, కెపాసిటర్ల మొత్తం కెపాసిటెన్స్ వ్యక్తిగత కెపాసిటర్ల కెపాసిటెన్స్‌ల మొత్తం. దీన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా, సిరీస్ & సమాంతరంగా మొత్తం కెపాసిటెన్స్ యొక్క వ్యక్తీకరణలు ఉత్పన్నమవుతాయి. కెపాసిటర్ కనెక్షన్ల కలయికలో సిరీస్ & సమాంతర భాగాలు కూడా గుర్తించబడ్డాయి. మరియు సమర్థవంతమైన కెపాసిటెన్స్‌ను సిరీస్ ద్వారా మరియు వ్యక్తిగత కెపాసిటెన్స్‌ల ద్వారా సమాంతరంగా లెక్కించవచ్చు

సిరీస్‌లో కెపాసిటర్లు

అనేక కెపాసిటర్లు సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడినప్పుడు, కెపాసిటర్లలో వర్తించే వోల్టేజ్ ‘వి’. కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ C1, C2… Cn అయినప్పుడు, సిరీస్‌లో కనెక్ట్ అయినప్పుడు కెపాసిటర్ల సంబంధిత కెపాసిటెన్స్ ‘C’. కెపాసిటర్లలో అనువర్తిత వోల్టేజ్ V1, V2, V3…. + Vn, తదనుగుణంగా ఉంటుంది.

సిరీస్‌లో కెపాసిటర్లు

అందువలన, V = V1 + V2 + …… .. + Vn

ఈ కెపాసిటర్ల ద్వారా మూలం నుండి సరఫరా చేయబడిన ఛార్జ్ అప్పుడు ‘Q’

V = Q / C, V1 = Q / C1, V2 = Q / C2, V3 = Q / C3 & Vn = Q.Cn

కెపాసిటర్ల మొత్తం సిరీస్ కలయికలో ప్రతి కెపాసిటర్ మరియు కరెంట్‌లో బదిలీ చేయబడిన ఛార్జ్ ఒకేలా ఉంటుంది మరియు ఇది ‘Q’ లాగా పరిగణించబడుతుంది.

ఇప్పుడు, పైన పేర్కొన్న ‘వి’ యొక్క సమీకరణాన్ని ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయవచ్చు.

Q / 100 = Q / Q + C1 / C2 + ... L / Cn

Q [1/100] = Q] 1 / C1 + 1 / C2 + ... 1 / Cn]

1 / సి = 1 / సి 1 + 1 / సి 2 + 1 / సి 3 +… 1 / సిఎన్

ఉదాహరణ

కెపాసిటర్లు సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడినప్పుడల్లా ఈ కెపాసిటర్ల కెపాసిటెన్స్‌ను లెక్కించండి. కెపాసిటర్ల సిరీస్ కనెక్షన్ క్రింద చూపబడింది. ఇక్కడ సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడిన కెపాసిటర్లు రెండు.

సిరీస్ సూత్రంలోని కెపాసిటర్లు Ctotal = C1XC2 / C1 + C2

రెండు కెపాసిటర్ల విలువలు C1 = 5F మరియు C2 = 10F

మొత్తం = 5FX10F / 5F + 10F

50 ఎఫ్ / 15 ఎఫ్ = 3.33 ఎఫ్

సమాంతరంగా కెపాసిటర్లు

ఒక కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ పెరిగినప్పుడు, రెండు సంబంధిత ప్లేట్లు కలిసి కనెక్ట్ అయినప్పుడు కెపాసిటర్లు సమాంతరంగా అనుసంధానించబడతాయి. వాటిలో స్థిరమైన అంతరం ద్వారా సమర్థవంతమైన అతివ్యాప్తి ప్రాంతాన్ని చేర్చవచ్చు మరియు అందువల్ల వాటి సమాన కెపాసిటెన్స్ విలువ డబుల్ వ్యక్తిగత కెపాసిటెన్స్‌గా మారుతుంది. కెపాసిటర్ బ్యాంక్ సమాంతరంగా కెపాసిటర్లను ఉపయోగించే వివిధ పరిశ్రమలలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఒకసారి రెండు కెపాసిటర్లు సమాంతరంగా జతచేయబడితే, ప్రతి కెపాసిటర్‌లోని వోల్టేజ్ ‘V’ సమానంగా ఉంటుంది, అంటే Veq = Va = Vb & ప్రస్తుత ‘ieq’ ను ‘ia’ & ‘ib’ వంటి రెండు మూలకాలుగా విభజించవచ్చు.

సమాంతరంగా కెపాసిటర్లు

i = dq / dt

పై సమీకరణంలో ‘q’ విలువను ప్రత్యామ్నాయం చేయండి

= d (CV) / dt

i = C dV / dt + VdC / dt

కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, అప్పుడు

i = C dV / dt

పై సర్క్యూట్‌కు KCL ను వర్తింపజేయడం ద్వారా, అప్పుడు సమీకరణం ఉంటుంది

ieq = ia + ib

ieq = Ca dVa / dt + Cb dVb / dt

Veq = Va = Vb

ieq = Ca dVeq / dt + Cb dVeq / dt => (Ca + Cb) dVeq / dt

చివరగా, మేము ఈ క్రింది సమీకరణాన్ని పొందవచ్చు

ieq = Ceq dVeq / dt, ఇక్కడ Ceq = Ca + Cb

అందువల్ల, ఒకసారి ‘n’ కెపాసిటర్లు సమాంతరంగా జతచేయబడితే, మొత్తం కనెక్షన్ యొక్క సమాన కెపాసిటెన్స్ ఈ క్రింది సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది. నిరోధకత సిరీస్‌లో కనెక్ట్ అయినప్పుడు రెసిస్టర్‌ల.

Ceq = C1 + C2 + C3 +… + Cn

ఉదాహరణ

కెపాసిటర్లు సమాంతరంగా అనుసంధానించబడినప్పుడల్లా ఈ కెపాసిటర్ల కెపాసిటెన్స్‌ను లెక్కించండి. కెపాసిటర్ల సమాంతర కనెక్షన్ క్రింద చూపబడింది. ఇక్కడ సమాంతరంగా అనుసంధానించబడిన కెపాసిటర్లు రెండు.

సమాంతర సూత్రంలోని కెపాసిటర్లు Ctotal = C1 + C2 + C3

రెండు కెపాసిటర్ల విలువలు C1 = 10F, C2 = 15F, C3 = 20F

మొత్తం = 10 ఎఫ్ + 15 ఎఫ్ + 20 ఎఫ్ = 45 ఎఫ్

కెపాసిటర్ల వ్యక్తిగత కెపాసిటెన్స్ విలువల ఆధారంగా సిరీస్ మరియు సమాంతరంగా కెపాసిటర్లలో వోల్టేజ్ డ్రాప్ మార్చబడుతుంది.

ఉదాహరణలు

ది సిరీస్ మరియు సమాంతర ఉదాహరణలలో కెపాసిటర్లు క్రింద చర్చించబడ్డాయి.

సిరీస్ మరియు సమాంతర ఉదాహరణలలో కెపాసిటర్లు

C1 = 5 uF, C2 = 5uF మరియు C3 = 10uF విలువలతో కింది సర్క్యూట్లో అనుసంధానించబడిన మూడు కెపాసిటర్ల కెపాసిటెన్స్ విలువను కనుగొనండి.

కెపాసిటర్ల విలువలు C1 = 5 uF, C2 = 5uF & C3 = 10uF

కింది సర్క్యూట్‌ను సి 1, సి 2 & సి 3 అనే మూడు కెపాసిటర్లతో నిర్మించవచ్చు

కెపాసిటర్లు సి 1 & సి 2 సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడినప్పుడు, కెపాసిటెన్స్‌ను ఇలా లెక్కించవచ్చు

1 / సి = 1 / సి 1 + 1 / సి 2

1 / సి = 1/5 + 1/5

1 / సి = 2/5 => 5/2 = 2.5 యుఎఫ్

పై కెపాసిటర్ ‘సి’ ను కెపాసిటర్ ‘సి 3’ తో సమాంతరంగా అనుసంధానించగలిగినప్పుడు, కెపాసిటెన్స్ ఇలా లెక్కించవచ్చు

సి (మొత్తం) = సి + సి 3 = 2.5 + 10 = 12.5 మైక్రోఫారడ్స్

అందువల్ల కెపాసిటెన్స్ విలువను సిరీస్ యొక్క విశ్లేషణ మరియు సర్క్యూట్లో సమాంతర కనెక్షన్లను బట్టి లెక్కించవచ్చు. సిరీస్ కనెక్షన్‌లో కెపాసిటెన్స్ విలువ తగ్గినప్పుడు దీనిని గమనించవచ్చు. కెపాసిటర్ యొక్క సమాంతర కనెక్షన్లో, కెపాసిటెన్స్ విలువను పెంచవచ్చు. అయినప్పటికీ, ప్రతిఘటనను లెక్కించేటప్పుడు, ఇది చాలా రివర్స్.

అందువలన, ఇది అన్ని గురించి సిరీస్ మరియు సమాంతరంగా కెపాసిటర్ల అవలోకనం ఉదాహరణలతో. పై సమాచారం నుండి, చివరకు, కెపాసిటర్ల సిరీస్ మరియు సమాంతర కనెక్షన్లను ఉపయోగించడం ద్వారా, కెపాసిటెన్స్ లెక్కించవచ్చని మేము నిర్ధారించగలము. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, కెపాసిటర్ యొక్క యూనిట్ ఏమిటి?