Файл: Комаров Е.Ф. Учебное пособие радиотелемастера.pdf

СОЕДИНЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ

Часто в практике возникает задача получения заданной емкости конденсатора при определенном, также задан­ ном, рабочем напряжении. В этом случае иногда оказыва­ ется необходимым соединить несколько конденсаторов та­ ким образом, чтобы получить конденсатор с нужными харак­ теристиками. Различают два основных способа соединения конденсаторов: параллельное и последовательное.

Параллельное соединение конденсаторов

Параллельное соединение конденсаторов показано на рис. 5а. Введем в каждый конденсатор электрический заряд.Так как обкладки конденсаторов соединены между собой, то на каждом из них будет действовать одно и то же напря­

Е м к о с т ь п а р а л л е л ь н о с о е д и н е н н ы х к о н д е н с а т о р о в р а в н а с у м м е е м к о с т е й о т д е л ь н ы х к о н д е н с а т о р о в .

Параллельное соединение конденсаторов используется при необходимости получить конденсатор большой емкости

Ю

из нескольких конденсаторов малой емкости. При этом сле­ дует помнить, что рабочее напряжение эквивалентного кон­ денсатора будет равно рабочему напряжению самого «низ­ ковольтного» конденсатора.

Последовательное соединение конденсаторов

Последовательное соединение конденсаторов показано на рис. 5, б. Определим эквивалентную емкость такого сое­ динения. Для этого введем в каждый конденсатор заряд од­ ной и той же величины. Так как в общем случае емкости конденсаторов могут быть различными, то на обкладках каждого из них будут действовать различные по величине напряжения. Общее напряжение будет равно сумме напря­ жений на отдельных конденсаторах:

Н0бщ — Ui Ңг t/a -ф- U3 -)r Ui.

Это равенство не нарушится, если обе части его разделить

ляет собой величину, обратную емкости соответствующего конденсатора. Тогда формула переписывается в следующем виде:

к о с т е й о т д е л ь н ы х к о н д е н с а т о р о в . Простейший расчет показывает, что емкость эквивалент­

ного конденсатора будет меньше наименьшей из емкостей. В частном случае, когда последовательно соединяются только два конденсатора, формулу можно упростить и сде­ лать более удобной для практических расчетов. Для этого правая часть формулы, где остается только два слагаемых,

приводится к общему знаменателю

и

Отсюда:

Если все последовательно соединенные конденсаторы имеют одинаковую емкость, то общая емкость определится делением емкости одного конденсатора на их число.

Здесь п — количество конденсаторов. Последовательное соединение конденсаторов обычно применяется тогда, ког­ да напряжение, действующее в реальной схеме, превышает рабочее напряжение отдельных конденсаторов. Соединяя конденсаторы последовательно, можно увеличить рабочее напряжение в любое число раз. Не следует забывать, что при этом получается проигрыш в величине емкости.

ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ПОНЯТИЕ ОБ ЭЛЕКТРОДВИЖУЩЕЙ СИЛЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ТОКЕ

Ранее было показано, что если внести проводнике элект­ рическое поле, то внутри этого проводника электрическое поле отсутствует. Происходит это потому, что при воздей­ ствии внешнего поля в проводнике образуется внутреннее электрическое поле наведенных зарядов, которое направлено против внешнего поля и полностью компенсирует его дей­ ствие. Однако в проводнике можно создать постоянно дей­ ствующее электрическое поле, воздействуя на него при по­

положительно, а другой отрицательно и внутри проводника возникнет электрическое поле. Это поле будет существовать до тех пор, пока на концах проводника сохраняются разно­ именные электрические заряды. Заряды будут поддерживать­ ся и сохраняться (точнее, возобновляться по мере расходо­ вания) за счет энергии источника э. д. с.

12

Источниками электродвижущей силы могут быть элект­ рические генераторы, где механическая энергия преобра­ зуется в электрическую энергию, гальванические элементы и аккумуляторы, где химическая энергия переходит в элект­ рическую, термобатареи и т. д.

Если в проводнике существует постоянно действующее электрическое поле, то на свободные заряженные частицы в проводнике (электроны — в металлах, ионы — в элект­ ролитах) будут действовать силы поля в определенных на­ правлениях и под действием этих сил частицы придут в дви­ жение. Источник э. д. с., создающий электрическое поле, и присоединенные к его полюсам проводники представляют

ченное движение зарядов по проводнику под воздействием внешней э. д. с. называется э л е к т р и ч е с к и м т о к о м .

За направление тот условно принимается то направ­ ление, в котором перемещаются положительно заряженные частицы, т. е. направление, противоположное перемещению электронов.

Часть пути от одного зажима источника к другому ток протекает вне источника и поэтому этот участок цепи назы­ вается в н е ш н е й ц е п ь ю . Часть пути ток протекает внутри источника, через его внутреннее сопротивление. Таким образом, цепь оказывается замкнутой, и в ней цирку­ лирует приблизительно постоянное количество заряженных частиц. Роль источника э. д. с. сводится к тому, чтобы заставить эти частицы двигаться по замкнутому контуру, причем на это перемещение источник расходует определен­ ное количество энергии.

Таким образом, для того чтобы по проводнику протекал ток, нужно одновременно выполнить два условия:

13