Wie kann die Ladung von parallel + in Reihe geschalteten Kondensatoren die Gesamtladung überschreiten?

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Aus diesem Video

Wir können die Schaltung zu einem einzelnen Kondensator mit einer Kapazität von 50 Mikrofarad vereinfachen.

Mit Q = CVkönnen wir bestimmen, dass die Ladung jedes Kondensators in Reihe 4800 Mikro-Columbs beträgt.

So weit, ist es gut.

Der verwirrende Teil:

Der 1. Kondensator hat wie erwartet eine Ladung von 4800 Mikrocolumbs

Der 2. "Kondensator" ist eigentlich eine Parallelschaltung. Wir berechnen die Ladung von C2 (70 Mikrofarad) mit (7/10 * 4800) = 3360 Mikrofarad.

Das bedeutet, dass die Ladung des anderen Pfads (C3 + C4 in Reihe) 4800 - 3360 = 1440 beträgt.

Trotzdem so gut.

Da jedoch C3 und C4 in Reihe geschaltet sind, müssen sie beide die gleiche Ladung haben. Sie haben also beide 1440 Mikrosäulen!

Das bedeutet, dass die Gesamtladung auf dem Stromkreis bestehend aus (C2,C3,C4) ... 3360 + (1440 * 2) = 6240 ergibt, was größer als 4800 ist.

Mein Verständnis dessen, was vor sich geht, ist: C3 + C4 sollte als 1 großer Kondensator behandelt werden, sodass die Ladung von 1440 gleichzeitig auf beiden liegt und nicht auf jedem einzelnen Kondensator 2 Instanzen von 1440 Mikrocoulomb.

Macht das Sinn?

Wenn Ihr Auto mit 80 km/h fahren würde, würden Sie daraus schließen, dass die Gesamtgeschwindigkeit 200 km/h beträgt, weil Sie 4 Räder haben?
Antwort von GT Electronics ist richtig. Sie müssen parallele Kondensatoren als Reihenwiderstände und Reihenkondensatoren als parallele Widerstände mathematisch behandeln (Summe vs. invertierte Summe der Inversen).

Antworten (2)

Ihr Plan, C3 + C4 als "einen großen Kondensator" zu behandeln, ist falsch. Sie sollten C3 + C4 als "einen KLEINEN Kondensator" behandeln. Ein 40uF + 120uF Kondensator in SERIE ist wie ein 30uF Kondensator. Google "Gleichung für Kondensatoren in Reihe". Hinweis: Diese Gleichung ist der Gleichung für parallele Widerstände sehr ähnlich.

Dann kann diese Kombination von C3+C4 (30uF) einfach parallel zur Kapazität von C2 (70uF) addiert werden, um Ihre Zwischensumme = 100uF zu erhalten.

Die Zwischensumme (100uF) muss durch die Gleichung für Kondensatoren in Reihe mit C1 (ebenfalls 100uF) geführt werden, um die Summe zu erhalten. Welches wird 50uF sein.

Es gibt sogar Tools, die die Berechnung für Sie übernehmen: calcresult.com/electronics/capacitance/series.html

Da beantwortest du dir am Ende etwas deine eigene Frage.

Das Verhalten, das wir zwischen C1 und der Parallelschaltung beobachtet haben, in dem wir jedem die berechnete Ladung von 4800 uC zuweisen, ist das gleiche Verhalten, das wir zwischen C3 und C4 beobachten. Die Ladung zwischen zwei in Reihe geschalteten Kondensatoren ist gleich, daher könnte Ihre Schlussfolgerung, sie als eine Instanz anstelle von zwei zu betrachten, eine einfache Möglichkeit sein, sich genau an dieses Verhalten zu erinnern.

Wie kann die Ladung von parallel + in Reihe geschalteten Kondensatoren die Gesamtladung überschreiten?
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