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Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren
23 Feb 2024

Kondensator-Reihenschaltung: Die Gesamtkapazität nimmt ab, aber der Spannungsfestigkeitswert steigt. Der Spannungsfestigkeitswert ist die Summe der Spannungsfestigkeitswerte zweier Kondensatoren.


Parallelschaltung des Kondensators: Die Gesamtkapazität erhöht sich und der Spannungsfestigkeitswert wird als Spannungsfestigkeitswert des kleinsten Kondensators angenommen. Wenn zwei Kondensatoren genau gleich sind, bleibt der Spannungsfestigkeitswert unverändert.


Die Hauptfunktion der Parallelschaltung von Kondensatoren besteht darin, den Kapazitätswert zu erhöhen, während die Hauptfunktion der Reihenschaltung darin besteht, den Kapazitätswert zu verringern und den Spannungsfestigkeitswert zu verbessern. Im tatsächlichen Stromverbrauch werden Kondensatoren selten in Reihe eingesetzt, während sie parallel meist zur Filterung eingesetzt werden.


Die Filterung basiert jedoch im Allgemeinen auf einem großen und einem kleinen Kapazitätswert mit einem Unterschied von etwa dem Hundertfachen. Die Parallelschaltung dient hier nicht der Verbesserung des Kapazitätswerts, sondern der Erzielung einer besseren Filterwirkung. Beispielsweise filtert die Parallelschaltung von 100 uf und 0,1 uf niederfrequente Störungen und 0,1 uf filtert hochfrequente Störungen, weshalb die Parallelschaltung verwendet wird.


Ein Kondensator ist ein nicht leitendes Material, das zwischen zwei eng beieinander liegenden Platten gefüllt ist. Je größer die Fläche der Elektrode ist, desto größer ist ihre Kapazität. Wenn bei der Wartung der Schaltung kein Kondensator mit hoher Kapazität gefunden werden kann, können mehrere kleine Kondensatoren gefunden werden

parallel verwendet, um die Kapazität zu erhöhen.


An dieser Stelle ist zu beachten, dass alle Kondensatoren Spannungsfestigkeitswerte haben. Wenn die verwendeten Spannungsfestigkeitswerte nicht konsistent sind, ist die Spannungsfestigkeit mehrerer parallel geschalteter Kondensatoren diejenige mit der kleineren Spannungsfestigkeit

Wert, der dem Spannungsfestigkeitswert des parallel geschalteten Kondensators entspricht.


Der Kehrwert der äquivalenten Kapazität eines Reihenkondensators ist gleich der Summe des Kehrwerts der Kapazität jedes Kondensators: 1/Ctotal=1/C1+1/C2+...+1/CN. Die Parallelschaltung von Kondensatoren kann die Kapazität erhöhen, während die Reihenschaltung sie verringern kann. Serienkondensatoren sind ebenfalls eine Art von Geräten zur Blindleistungskompensation, die üblicherweise in Höchstspannungsleitungen von 330 kV und mehr in Reihe geschaltet werden. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Systemspannung im Hinblick auf die Kompensation (Reduzierung) der Reaktanz zu verbessern, Energieverluste zu reduzieren und die Systemstabilität zu verbessern.


Die Kapazität erhöht sich nach der Parallelschaltung und die Berechnungsformel lautet: C=C1+C2 (entgegengesetzt zum Widerstand)


Reihenspannung der Kondensatoren: Die Gesamtspannung ist gleich der Summe der Spannungen jedes Kondensators.


Parallelschaltung von Kondensatoren: Der Gesamtstrom ist gleich der Summe der Ströme jedes Kondensators


Unter Kapazität versteht man die Fähigkeit, ein elektrisches Feld aufzunehmen. Jedes elektrostatische Feld besteht aus vielen Kondensatoren, und überall dort, wo ein elektrostatisches Feld ist, gibt es einen Kondensator, der durch ein elektrostatisches Feld beschrieben wird. Es wird allgemein angenommen, dass ein isolierter Leiter eine Kapazität im Unendlichen bildet und ein geerdeter Leiter gleichbedeutend ist mit der Verbindung mit dem Unendlichen und der Verbindung mit der Erde als Ganzes.


Die Kapazität (oder elektrische Kapazität) ist eine physikalische Größe, die die Fähigkeit eines Kondensators angibt, Ladungen zu halten. Physikalisch gesehen handelt es sich bei Kondensatoren um eine Art statische Ladungsspeicher, die permanente Ladungen aufweisen können, was ihre Eigenschaft ist. Sie haben ein breites Anwendungsspektrum und sind unverzichtbare elektronische Komponenten in den Bereichen Elektronik und Energie. Hauptsächlich verwendet in der Leistungsfilterung, Signalfilterung, Signalkopplung, Resonanz, Filterung, Kompensation, Laden und Entladen, Energiespeicherung, Gleichstromisolierung und anderen Schaltkreisen.


Wenn ein Kondensator eine Potentialdifferenz von 1 Volt zwischen den beiden Stufen aufweist, wenn er 1 Bank Strom führt, beträgt die Kapazität dieses Kondensators 1 Farad, d. h. C=Q/U. Die Größe des Kondensators wird jedoch nicht durch Q (Ladung) oder U (Spannung) bestimmt, das heißt, die Bestimmungsformel des Kondensators lautet: C= ε S/4 π kd. Darunter ist ε eine Konstante, wobei S die Fläche direkt gegenüber der Kondensatorplatte, d der Abstand zwischen den Kondensatorplatten und k die elektrostatische Kraftkonstante ist. Ein gemeinsamer Parallelplattenkondensator mit einer Kapazität von C= ε S/d( ε ist die Dielektrizitätskonstante des Mediums zwischen den Platten, wobei S die Plattenfläche und d der Abstand zwischen den Platten ist.


Definitionsformel:
Die Berechnungsformel für die elektrische potentielle Energie von Kondensatoren: E=CU ^ 2/2=QU/2=Q ^ 2/2C
Berechnungsformel für die Parallelschaltung mehrerer Kondensatoren: C=C1+C2+C3+...+Cn
Berechnungsformel für Reihenschaltung mehrerer Kondensatoren: 1/C=1/C1+1/C2+...+1/CN
Reihenschaltung von drei Kondensatoren: C=(C1 * C2 * C3)/(C1 * C2+C2 * C3+C1 * C3)




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