Емкость при параллельном соединении: Схемы соединения конденсаторов

Содержание

Параллельное соединение емкостей — Всё о электрике

Соединение конденсаторов: руководство для начинающих

В электротехнике существуют различные варианты подключения электрических элементов. В частности, существует последовательное, параллельное или смешанное соединение конденсаторов, в зависимости от потребностей схемы. Рассмотрим их.

Параллельное соединение

Параллельное соединение характеризуется тем, что все пластины электрических конденсаторов присоединяются к точкам включения и образовывают собой батареи. В таком случае, во время заряда конденсаторов каждый из них будет иметь различное число электрических зарядов при одинаковом количестве подводимой энергии

Схема параллельного крепления

Емкость при параллельной установке рассчитывается исходя из емкостей всех конденсаторов в схеме. При этом, количество электрической энергии, поступающей на все отдельные двухполюсные элементы цепи, можно будет рассчитать, суммировав сумму энергии, помещающейся в каждый конденсатор. Вся схема, подключенная таким образом, рассчитывается как один двухполюсник.

Схема — напряжение на накопителях

В отличие от соединения звездой, на обкладки всех конденсаторов попадает одинаковое напряжение. Например, на схеме выше мы видим, что:

Последовательное соединение

Здесь к точкам включения присоединяются контакты только первого и последнего конденсатора.

Схема — схема последовательного соединения

Главной особенностью работы схемы является то, что электрическая энергия будет проходить только по одному направлению, значит, что в каждом из конденсаторов ток будет одинаковым. В такой цепи для каждого накопителя, независимо от его емкости, будет обеспечиваться равное накопление проходящей энергии. Нужно понимать, что каждый из них последовательно соприкасается со следующим и предыдущим, а значит, емкость при последовательном типе может воспроизводиться энергией соседнего накопителя.

Формула, которая отражает зависимость тока от соединения конденсаторов, имеет такой вид:

i = i_c₁ = i_c₂ = i_c₃ = i_c₄, то есть токи проходящие через каждый конденсатор равны между собой.

Следовательно, одинаковой будет не только сила тока, но и электрический заряд. По формуле это определяется как:

А так определяется общая суммарная емкость конденсаторов при последовательном соединении:

Видео: как соединять конденсаторы параллельным и последовательным методом

Смешанное подключение

Но, стоит учитывать, что для соединения различных конденсаторов необходимо учитывать напряжение сети. Для каждого полупроводника этот показатель будет отличаться в зависимости от емкости элемента. Отсюда следует, что отдельные группы полупроводниковых двухполюсников малой емкости будут при зарядке становиться больше, и наоборот, электроемкость большого размера будет нуждаться в меньшем заряде.

Схема: смешанное соединение конденсаторов

Существует также смешанное соединение двух и более конденсаторов. Здесь электрическая энергия распределяется одновременно при помощи параллельного и последовательного подключения электролитических элементов в цепь. Эта схема имеет несколько участков с различным подключением конденсирующих двухполюсников. Иными словами, на одном цепь параллельно включена, на другом – последовательно. Такая электрическая схема имеет ряд достоинств сравнительно с традиционными:

Можно использовать для любых целей: подключения электродвигателя, станочного оборудования, радиотехнических приборов;
Простой расчет. Для монтажа вся схема разбивается на отдельные участки цепи, которые рассчитываются по отдельности;
Свойства компонентов не изменяются независимо от изменений электромагнитного поля, силы тока. Это очень важно при работе с разноименными двухполюсниками. Ёмкость постоянна при постоянном напряжении, но, при этом, потенциал пропорционален заряду;
Если требуется собрать несколько неполярных полупроводниковых двухполюсников из полярных, то нужно взять несколько однополюсных двухполюсника и соединить их встречно-параллельным способом (в треугольник). Минус к минусу, а плюс к плюсу. Таким образом, за счет увеличения емкости изменяется принцип работы двухполюсного полупроводника.

Соединение конденсаторов

Как правильно соединять конденсаторы?

У многих начинающих любителей электроники в процессе сборки самодельного устройства возникает вопрос: “Как правильно соединять конденсаторы?”

Казалось бы, зачем это надо, ведь если на принципиальной схеме указано, что в данном месте схемы должен быть установлен конденсатор на 47 микрофарад, значит, берём и ставим. Но, согласитесь, что в мастерской даже заядлого электронщика может не оказаться конденсатора с необходимым номиналом!

Похожая ситуация может возникнуть и при ремонте какого-либо прибора. Например, необходим электролитический конденсатор ёмкостью 1000 микрофарад, а под рукой лишь два-три на 470 микрофарад. Ставить 470 микрофарад, вместо положенных 1000? Нет, это допустимо не всегда. Так как же быть? Ехать на радиорынок за несколько десятков километров и покупать недостающую деталь?

Как выйти из сложившейся ситуации? Можно соединить несколько конденсаторов и в результате получить необходимую нам ёмкость. В электронике существует два способа соединения конденсаторов: параллельное и последовательное.

В реальности это выглядит так:

Параллельное соединение

Принципиальная схема параллельного соединения

Последовательное соединение

Принципиальная схема последовательного соединения

Также можно комбинировать параллельное и последовательное соединение. Но на практике вам вряд ли это пригодиться.

Как рассчитать общую ёмкость соединённых конденсаторов?

Помогут нам в этом несколько простых формул. Не сомневайтесь, если вы будете заниматься электроникой, то эти простые формулы рано или поздно вас выручат.

Общая ёмкость параллельно соединённых конденсаторов:

С₁ – ёмкость первого;

С₂ – ёмкость второго;

С₃ – ёмкость третьего;

С_N – ёмкость N-ого конденсатора;

C_общ – суммарная ёмкость составного конденсатора.

Как видим, при параллельном соединении ёмкости нужно всего-навсего сложить!

Внимание! Все расчёты необходимо производить в одних единицах. Если выполняем расчёты в микрофарадах, то нужно указывать ёмкость C₁, C₂ в микрофарадах. Результат также получим в микрофарадах. Это правило стоит соблюдать, иначе ошибки не избежать!

Чтобы не допустить ошибку при переводе микрофарад в пикофарады, а нанофарад в микрофарады, необходимо знать сокращённую запись численных величин. Также в этом вам поможет таблица. В ней указаны приставки, используемые для краткой записи и множители, с помощью которых можно производить пересчёт. Подробнее об этом читайте здесь.

Ёмкость двух последовательно соединённых конденсаторов можно рассчитать по другой формуле. Она будет чуть сложнее:

Внимание! Данная формула справедлива только для двух конденсаторов! Если их больше, то потребуется другая формула. Она более запутанная, да и на деле не всегда пригождается .

Или то же самое, но более понятно:

Если вы проведёте несколько расчётов, то увидите, что при последовательном соединении результирующая ёмкость будет всегда меньше наименьшей, включённой в данную цепочку. Что это значить? А это значит, что если соединить последовательно конденсаторы ёмкостью 5, 100 и 35 пикофарад, то общая ёмкость будет меньше 5.

В том случае, если для последовательного соединения применены конденсаторы одинаковой ёмкости, эта громоздкая формула волшебным образом упрощается и принимает вид:

Здесь, вместо буквы M ставиться количество конденсаторов, а C₁ – его ёмкость.

Стоит также запомнить простое правило:

При последовательном соединении двух конденсаторов с одинаковой ёмкостью результирующая ёмкость будет в два раза меньше ёмкости каждого из них.

Таким образом, если вы последовательно соедините два конденсатора, ёмкость каждого из которых 10 нанофарад, то в результате она составит 5 нанофарад.

Не будем пускать слов по ветру, а проверим конденсатор, замерив ёмкость, и на практике подтвердим правильность показанных здесь формул.

Возьмём два плёночных конденсатора. Один на 15 нанофарад (0,015 мкф.),а другой на 10 нанофарад (0,01 мкф.) Соединим их последовательно. Теперь возьмём мультиметр Victor VC9805+ и замерим суммарную ёмкость двух конденсаторов. Вот что мы получим (см. фото).

Замер ёмкости при последовательном соединении

Ёмкость составного конденсатора составила 6 нанофарад (0,006 мкф.)

А теперь проделаем то же самое, но для параллельного соединения. Проверим результат с помощью того же тестера (см. фото).

Измерение ёмкости при параллельном соединении

Как видим, при параллельном соединении ёмкость двух конденсаторов сложилась и составляет 25 нанофарад (0,025 мкф.).

Что ещё необходимо знать, чтобы правильно соединять конденсаторы?

Во-первых, не стоит забывать, что есть ещё один немаловажный параметр, как номинальное напряжение.

При последовательном соединении конденсаторов напряжение между ними распределяется обратно пропорционально их ёмкостям. Поэтому, есть смысл при последовательном соединении применять конденсаторы с номинальным напряжением равным тому, которое имеет конденсатор, взамен которого мы ставим составной.

Если же используются конденсаторы с одинаковой ёмкостью, то напряжение между ними разделится поровну.

Для электролитических конденсаторов.

При соединении электролитических конденсаторов (электролитов) строго соблюдайте полярность! При параллельном соединении всегда подключайте минусовой вывод одного конденсатора к минусовому выводу другого,а плюсовой вывод с плюсовым.

Параллельное соединение электролитов

Схема параллельного соединения

В последовательном соединении электролитов ситуация обратная. Необходимо подключать плюсовой вывод к минусовому. Получается что-то вроде последовательного соединения батареек.

Последовательное соединение электролитов

Схема последовательного соединения

Также не забывайте про номинальное напряжение. При параллельном соединении каждый из задействованных конденсаторов должен иметь то номинальное напряжение, как если бы мы ставили в схему один конденсатор. То есть если в схему нужно установить конденсатор с номинальным напряжением на 35 вольт и ёмкостью, например, 200 микрофарад, то взамен его можно параллельно соединить два конденсатора на 100 микрофарад и 35 вольт. Если хоть один из них будет иметь меньшее номинальное напряжение (например, 25 вольт), то он вскоре выйдет из строя.

Желательно, чтобы для составного конденсатора подбирались конденсаторы одного типа (плёночные, керамические, слюдяные, металлобумажные). Лучше всего будет, если они взяты из одной партии, так как в таком случае разброс параметров у них будет небольшой.

Конечно, возможно и смешанное (комбинированное) соединение, но в практике оно не применяется (я не видел ). Расчёт ёмкости при смешанном соединении обычно достаётся тем, кто решает задачи по физике или сдаёт экзамены 🙂

Тем же, кто не на шутку увлёкся электроникой непременно надо знать, как правильно соединять резисторы и рассчитывать их общее сопротивление!

Соединение конденсаторов

В электрических цепях применяются различные способы соединения конденсаторов. Соединение конденсаторов может производиться: последовательно, параллельно и последовательно-параллельно (последнее иногда называют смешанное соединение конденсаторов). Существующие виды соединения конденсаторов показаны на рисунке 1.

Рисунок 1. Способы соединения конденсаторов.

Параллельное соединение конденсаторов.

Если группа конденсаторов включена в цепь таким образом, что к точкам включения непосредственно присоединены пластины всех конденсаторов, то такое соединение называется параллельным соединением конденсаторов (рисунок 2.).

Рисунок 2. Параллельное соединение конденсаторов.

При заряде группы конденсаторов, соединенных параллельно, между пластинами всех конденсаторов будет одна и та же разность потенциалов, так как все они заряжаются от одного и того же источника тока. Общее же количество электричества на всех конденсаторах будет равно сумме количеств электричества, помещающихся на каждом из конденсаторов, так как заряд каждого их конденсаторов происходит независимо от заряда других конденсаторов данной группы. Исходя из этого, всю систему параллельно соединенных конденсаторов можно рассматривать как один эквивалентный (равноценный) конденсатор. Тогда общая емкость конденсаторов при параллельном соединении равна сумме емкостей всех соединенных конденсаторов.

Обозначим суммарную емкость соединенных в батарею конденсаторов буквой Собщ, емкость первого конденсатора С1 емкость второго С2 и емкость третьего С3. Тогда для параллельного соединения конденсаторов будет справедлива следующая формула:

Последний знак + и многоточие указывают на то, что этой формулой можно пользоваться при четырех, пяти и вообще при любом числе конденсаторов.

Последовательное соединение конденсаторов.

Если же соединение конденсаторов в батарею производится в виде цепочки и к точкам включения в цепь непосредственно присоединены пластины только первого и последнего конденсаторов, то такое соединение конденсаторов называется последовательным (рисунок 3).

Рисунок 2. Последовательное соединение конденсаторов.

При последовательном соединении все конденсаторы заряжаются одинаковым количеством электричества, так как непосредственно от источника тока заряжаются только крайние пластины (1 и 6), а остальные пластины (2, 3, 4 и 5) заряжаются через влияние. При этом заряд пластины 2 будет равен по величине и противоположен по знаку заряду пластины 1, заряд пластины 3 будет равен по величине и противоположен по знаку заряду пластины 2 и т. д.

Напряжения на различных конденсаторах будут, вообще говоря, различными, так как для заряда одним и тем же количеством электричества конденсаторов различной емкости всегда требуются различные напряжения. Чем меньше емкость конденсатора, тем большее напряжение необходимо для того, чтобы зарядить этот конденсатор требуемым количеством электричества, и наоборот.

Таким образом, при заряде группы конденсаторов, соединенных последовательно, на конденсаторах малой емкости напряжения будут больше, а на конденсаторах большой емкости — меньше.

Аналогично предыдущему случаю можно рассматривать всю группу конденсаторов, соединенных последовательно, как один эквивалентный конденсатор, между пластинами которого существует напряжение, равное сумме напряжений на всех конденсаторах группы, а заряд которого равен заряду любого из конденсаторов группы.

Возьмем самый маленький конденсатор в группе. На нем должно быть самое большое напряжение. Но напряжение на этом конденсаторе составляет только часть общего напряжения, существующего на всей группе конденсаторов. Напряжение на всей группе больше напряжения на конденсаторе, имеющем самую малую емкость. А отсюда непосредственно следует, что общая емкость группы конденсаторов, соединенных последовательно, меньше емкости самого малого конденсатора в группе.

Для вычисления общей емкости при последовательном соединении конденсаторов удобнее всего пользоваться следующей формулой:

Для частного случая двух последовательно соединенных конденсаторов формула для вычисления их общей емкости будет иметь вид:

Последовательно-параллельное (смешанное) соединение конденсаторов

Последовательно-параллельным соединением конденсаторов называется цепь имеющая в своем составе участки, как с параллельным, так и с последовательным соединением конденсаторов.

На рисунке 4 приведен пример участка цепи со смешанным соединением конденсаторов.

Рисунок 4. Последовательно-параллельное соединение конденсаторов.

При расчете общей емкости такого участка цепи с последовательно-параллельным соединением конденсаторов этот участок разбивают на простейшие участки, состоящие только из групп с последовательным или параллельным соединением конденсаторов. Дальше алгоритм расчета имеет вид:

1. Определяют эквивалентную емкость участков с последовательным соединением конденсаторов.

2. Если эти участки содержат последовательно соединенные конденсаторы, то сначала вычисляют их емкость.

3. После расчета эквивалентных емкостей конденсаторов перерисовывают схему. Обычно получается цепь из последовательно соединенных эквивалентных конденсаторов.

4. Рассчитывают емкость полученной схемы.

Один из примеров расчета емкости при смешанном соединении конденсаторов приведен на рисунке 5.

Рисунок 5. Пример расчета последовательно-параллельного соединения конденсаторов.

Подробнее о расчетах соединения конденсаторов можно узнать в мультимедийном учебнике по основам электротехники и электроники:

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

{SOURCE}

Параллельное соединение конденсаторов — Всё о электрике

Соединение конденсаторов

Как правильно соединять конденсаторы?

В реальности это выглядит так:

Параллельное соединение

Принципиальная схема параллельного соединения

Последовательное соединение

Принципиальная схема последовательного соединения

Как рассчитать общую ёмкость соединённых конденсаторов?

Общая ёмкость параллельно соединённых конденсаторов:

С₁ – ёмкость первого;

С₂ – ёмкость второго;

С₃ – ёмкость третьего;

С_N – ёмкость N-ого конденсатора;

C_общ – суммарная ёмкость составного конденсатора.

Как видим, при параллельном соединении ёмкости нужно всего-навсего сложить!

Или то же самое, но более понятно:

Здесь, вместо буквы M ставиться количество конденсаторов, а C₁ – его ёмкость.

Стоит также запомнить простое правило:

Замер ёмкости при последовательном соединении

Ёмкость составного конденсатора составила 6 нанофарад (0,006 мкф.)

Измерение ёмкости при параллельном соединении

Что ещё необходимо знать, чтобы правильно соединять конденсаторы?

Во-первых, не стоит забывать, что есть ещё один немаловажный параметр, как номинальное напряжение.

Если же используются конденсаторы с одинаковой ёмкостью, то напряжение между ними разделится поровну.

Для электролитических конденсаторов.

Параллельное соединение электролитов

Схема параллельного соединения

Последовательное соединение электролитов

Схема последовательного соединения

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Для достижения нужной емкости или при напряжении, превышающем номинальное напряжение, конденсаторы, могут соединяться последовательно или параллельно. Любое же сложное соединение состоит из нескольких комбинаций последовательного и параллельного соединений.

Последовательное соединение конденсаторов

При последовательном соединении, конденсаторы подключены таким образом, что только первый и последний конденсатор подключены к источнику ЭДС/тока одной из своих пластин. Заряд одинаков на всех пластинах, но внешние заряжаются от источника, а внутренние образуются только за счет разделения зарядов ранее нейтрализовавших друг друга. При этом заряд конденсаторов в батарее меньше, чем, если бы каждый конденсатор подключался бы отдельно. Следовательно, и общая емкость батареи конденсаторов меньше.

Напряжение на данном участке цепи соотносятся следующим образом:

Зная, что напряжение конденсатора можно представить через заряд и емкость, запишем:

Сократив выражение на Q, получим знакомую формулу:

Откуда эквивалентная емкость батареи конденсаторов соединенных последовательно:

Параллельное соединение конденсаторов

При параллельном соединении конденсаторов напряжение на обкладках одинаковое, а заряды разные.

Величина общего заряда полученного конденсаторами, равна сумме зарядов всех параллельно подключенных конденсаторов. В случае батареи из двух конденсаторов:

Так как заряд конденсатора

А напряжения на каждом из конденсаторов равны, получаем следующее выражение для эквивалентной емкости двух параллельно соединенных конденсаторов

Пример 1

Какова результирующая емкость 4 конденсаторов включенных последовательно и параллельно, если известно что С₁ = 10 мкФ, C₂ = 2 мкФ, C₃ = 5 мкФ, а C₄ = 1 мкФ?

При последовательном соединении общая емкость равна:

При параллельном соединении общая емкость равна:

Пример 2

Определить результирующую емкость группы конденсаторов подключенных последовательно-параллельно, если известно, что С₁ = 7 мкФ, С₂ = 2 мкФ, С₃ = 1 мкФ.

Сначала найдем общую емкость параллельного участка цепи:

Затем найдем общую емкость для всей цепи:

По сути, расчет общей емкости конденсаторов схож с расчетом общего сопротивления цепи в случае с последовательным или параллельным соединением, но при этом, зеркально противоположен.

Соединение конденсаторов

Рисунок 1. Способы соединения конденсаторов.

Параллельное соединение конденсаторов.

Рисунок 2. Параллельное соединение конденсаторов.

Последовательное соединение конденсаторов.

Рисунок 2. Последовательное соединение конденсаторов.

Последовательно-параллельное (смешанное) соединение конденсаторов

На рисунке 4 приведен пример участка цепи со смешанным соединением конденсаторов.

Рисунок 4. Последовательно-параллельное соединение конденсаторов.

1. Определяют эквивалентную емкость участков с последовательным соединением конденсаторов.

2. Если эти участки содержат последовательно соединенные конденсаторы, то сначала вычисляют их емкость.

4. Рассчитывают емкость полученной схемы.

Один из примеров расчета емкости при смешанном соединении конденсаторов приведен на рисунке 5.

Рисунок 5. Пример расчета последовательно-параллельного соединения конденсаторов.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

{SOURCE}

Параллельное соединение конденсаторов формула — Всё о электрике

Способы подключения конденсаторов в электрическую цепь

Схемы в электротехнике состоят из электрических элементов, в которых способы соединения конденсаторов могут быть разными. Надо понимать, как правильно подключить конденсатор. Отдельные участки цепи с подключенными конденсаторами можно заменить одним эквивалентным элементом. Он заменит ряд конденсаторов, но должно выполняться обязательное условие: когда напряжение, подводимое к обкладкам эквивалентного конденсатора, равняется напряжению на входе и выходе группы заменяющихся конденсаторов, тогда заряд емкости будет такой же, как и на группе емкостей. Для понимания вопроса, как подключить конденсатор в любой схеме, рассмотрим виды его включения.

Параллельное включение конденсаторов в цепь

Параллельное соединение конденсаторов — это когда все пластины подключаются к точкам включения цепи, образовывая батарею емкостей.

Параллельное соединение конденсаторов:

Разность потенциалов на пластинах накопителей емкости будет одинаковая, так как они все заряжаются от одного источника тока. В этом случае каждый заряжающийся конденсатор имеет собственный заряд при одинаковой величине, подводимой к ним энергии.

Параллельные конденсаторы, общий параметр количества заряда полученной батареи накопителей, рассчитывается, как сумма всех зарядов, помещающихся на каждой емкости, потому что каждый заряд емкости не зависит от заряда другой емкости, входящей в группу конденсаторов, параллельно включенных в схему.

При параллельном соединении конденсаторов емкость равняется:

Из представленной формулы можно сделать вывод, что всю группу накопителей можно рассматривать как один равноценный им конденсатор.

Конденсаторы, соединенные параллельно, имеют напряжение:

Последовательное включение конденсаторов в цепь

Когда в схеме выполнено последовательное соединение конденсаторов, оно выглядит как цепочка емкостных накопителей, где пластина первого и последнего накопителя емкости (конденсатора) подключены к источнику тока.

Последовательное соединение конденсатора:

При последовательном соединении конденсаторов все устройства этого участка берут одинаковое количество электроэнергии, потому что в процессе участвует первая и последняя пластинка накопителей, а пластины 2, 3 и другие до N проходят зарядку посредством влияния. По этой причине заряд пластины 2 накопителя емкости равняется по значению заряду 1 пластины, но имеет обратный знак. Заряд пластины накопителя 3 равняется значению заряда пластины 2, но так же с обратным знаком, все последующие накопители имеет аналогичную систему заряда.

Формула нахождения заряда на конденсаторе, схема подключения конденсатора:

Когда выполняется последовательное соединение конденсаторов, напряжение на каждом накопители емкости будет различное, так как в зарядке одинаковым количеством электрической энергии участвуют разные емкости. Зависимость емкости от напряжения такова: чем она меньше, тем большее напряжение необходимо подать на пластины накопителя для его зарядки. И обратная величина: чем выше емкость накопителя, тем меньше требуется напряжения для его зарядки. Можно сделать вывод, что емкость последовательно соединенных накопителей имеет значение для величины напряжения на пластинах — чем она меньше, тем больше напряжения требуется, а также накопители большой емкости требуют меньшего напряжения.

Основное отличие схемы последовательного соединения накопителей емкости в том, что электроэнергия протекает только в одном направлении, а это означает, что в каждом накопителе емкости составленной батареи ток будет одинаковым. В этом виде соединений конденсаторов обеспечивается равномерное накопление энергии независимо от емкости накопителей.

Группу накопителей емкости можно также на схеме рассматривать как эквивалентный накопитель, на пластины которого подается напряжение, определяемое формулой:

Заряд общего (эквивалентного) накопителя группы емкостных накопителей последовательного соединения равен:

Общему значению емкости последовательно соединенных конденсаторов соответствует выражение:

Смешанное включение емкостных накопителей в схему

Параллельное и последовательное соединение конденсаторов на одном из участков цепи схемы называется специалистами смешанным соединением.

Участок цепи подсоединенных смешанным включением накопителей емкости:

Смешанное соединение конденсаторов в схеме рассчитывается в определенном порядке, который можно представить следующим образом:

разбивается схема на простые для вычисления участки, это последовательное и параллельное соединение конденсаторов;
вычисляем эквивалентную емкость для группы конденсаторов, последовательно включенных на участке параллельного соединения;
проводим нахождение эквивалентной емкости на параллельном участке;
когда эквивалентные емкости накопителей определены, схему рекомендуется перерисовать;
рассчитывается емкость получившейся после последовательного включения эквивалентных накопителей электрической энергии.

Накопители емкостей (двухполюсники) включены разными способами в цепь, это дает несколько преимуществ в решении электротехнических задач по сравнению с традиционными способами включения конденсаторов:

Использование для подключения электрических двигателей и другого оборудования в цехах, в радиотехнических устройствах.
Упрощение вычисления величин электросхемы. Монтаж выполняется отдельными участками.
Технические свойства всех элементов не меняются, когда изменяется сила тока и магнитное поле, это применяется для включения разных накопителей. Характеризуется постоянной величиной емкости и напряжения, а заряд пропорционален потенциалу.

Вывод

Разного вида включения конденсаторов в цепь применяются для решения электротехнических задач, в частности, для получения полярных накопителей из нескольких неполярных двухполюсников. В этом случае решением будет соединение группы однополюсных накопителей емкости по встречно-параллельному способу (треугольником). В этой схеме минус соединяется с минусом, а плюс — с плюсом. Происходит увеличение емкости накопителя, и меняется работа двухполюсника.

Не отображаются имеющиеся вхождения: последовательное параллельное и смешанное соединение конденсаторов, последовательное и параллельное соединение конденсаторов, при параллельном соединении конденсаторов емкость.

Соединение конденсаторов

Рисунок 1. Способы соединения конденсаторов.

Параллельное соединение конденсаторов.

Рисунок 2. Параллельное соединение конденсаторов.

Последовательное соединение конденсаторов.

Рисунок 2. Последовательное соединение конденсаторов.

Последовательно-параллельное (смешанное) соединение конденсаторов

На рисунке 4 приведен пример участка цепи со смешанным соединением конденсаторов.

Рисунок 4. Последовательно-параллельное соединение конденсаторов.

1. Определяют эквивалентную емкость участков с последовательным соединением конденсаторов.

2. Если эти участки содержат последовательно соединенные конденсаторы, то сначала вычисляют их емкость.

4. Рассчитывают емкость полученной схемы.

Один из примеров расчета емкости при смешанном соединении конденсаторов приведен на рисунке 5.

Рисунок 5. Пример расчета последовательно-параллельного соединения конденсаторов.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Соединение конденсаторов Параллельное соединение конденсаторов

При параллельном соединении конденсаторов к каждому конденсатору приложено одинаковое напряжениеU, а величина заряда на обкладках каждого конденсатора Q пропорциональна его емкости (рис. 2).

Общий заряд Q всех конденсаторов

Общая емкость С, или емкость батареи, параллельно включенных конденсаторов равна сумме емкостей этих конденсаторов.

Параллельное подключение конденсатора к группе других включенных конденсаторов увеличивает общую емкость батареи этих конденсаторов. Следовательно, параллельное соединение конденсаторов применяется для увеличения емкости.

4)Если параллельно включены т одинаковых конденсаторов емкостью С´ каждый, то общая (эквивалентная) емкость батареи этих конденсаторов может быть определена выражением

Последовательное соединение конденсаторов

На обкладках последовательно соединенных конденсаторов, подключенных к источнику постоянного тока с напряжением U, появятся заряды одинаковые по величине с противоположными знаками.

Напряжение на конденсаторах распределяется обратно пропорционально емкостям конденсаторов:

Обратная величина общей емкости последовательно соединенных конденсаторов равна сумме обратных величин емкостей этих конденсаторов.

При последовательном включении двух конденсаторов их общая емкость определяется следующим выражением:

Если в цепь включены последовательно п одинаковых конденсаторов емкостью С каждый, то общая емкость этих конденсаторов:

Из (14) видно, что, чем больше конденсаторов п соединено последовательно, тем меньше будет их общая емкость С, т. е. последовательное включение конденсаторов приводит к уменьшению общей емкости батареи конденсаторов.

На практике может оказаться , что допустимое рабочее напряжение U_p конденсатора меньше напряжения, на которое необходимо подключить конденсатор. Если этот конденсатор подключить на такое напряжение, то он выйдет из строя, так как будет пробит диэлектрик. Если же последовательно включить несколько конденсаторов, то напряжение распределится между ними и на каждом конденсаторе напряжение окажется меньше его допустимого рабочего U_p. Следовательно, последовательное соединение конденсаторов применяют для того, чтобы напряжение на каждом конденсаторе не превышало его рабочего напряжения U_p.

Смешанное соединение конденсаторов

Смешанное соединение (последовательно-параллельное) конденсаторов применяют тогда, когда необходимо увеличить емкость и рабочее напряжение батареи конденсаторов.

Рассмотрим смешанное соединение конденсаторов на нижеприведенных примерах.

где Q — заряд конденсатора или конденсаторов, к которым приложено напряжение U; С — электрическая емкость конденсатора или батареи соединенных конденсаторов, к которой приложено напряжение U.

Таким образом, конденсаторы служат для накопления и сохранения электрического поля и его энергии.

15.Дайте определение понятиям трех лучевая звезда и треугольник сопротивлений. Запишите формулы для преобразования трех лучевой звезды сопротивлений в треугольник сопротивлений и наоборот. Преобразуйте схему к двум узлам (Рисунок 5)

Рисунок 5- Схема электрическая

Для облегчения расчета составляется схема замещения электрической цепи, т. е. схема, отображающая свойства цепи при определенных условиях.

На схеме замещения изображают все элементы, влиянием которых на результат расчета нельзя пренебречь, и указывают также электрические соединения между ними, которые имеются в цепи.

1.Схемы замещения элементов электрических цепей

На расчетных схемах источник энергии можно представить ЭДС без внутреннего сопротивления, если это сопротивление мало по сравнению с сопротивлением приемника (рис. 3.13,6).

Приr= 0 внутреннее падение напряженияUо = 0, поэтому

напряжение на зажимах источника при любом токе равно

В некоторых случаях источник электрической энергии на расчетной схеме заменяют другой (эквивалентной) схемой (рис. 3.14, а), где вместо ЭДСЕ источник характеризуется его током короткого замыканияI_K, а вместо внутреннего сопротивления в расчет вводится внутренняя проводимостьg=1/r.

Возможность такой замены можно доказать, разделив равенство (3.1) на r:

где U/r = Io—некоторый ток, равный отношению напряжения на зажимах источника к внутреннему сопротивлению;E/r = I_K — ток короткого замыкания источника;

Вводя новые обозначения, получим равенство I_K= Io + I, которому удовлетворяет эквивалентная схема рис. 3.14,а.

В этом случае при любой величине напряжения на зажимах; источника его ток остается равным току короткого замыкания (рис. 3.14,6):

Источник с неизменным током, не зависящим от внешнего сопротивления, называют источником тока.

Один и тот же источник электрической энергии может быть заменен в расчетной схеме источником ЭДС или источником тока.

{SOURCE}

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ

Когда в нашем распоряжении нет конденсатора нужной емкости или напряжение на конденсаторе превышает допускаемое, возникает необходимость использовать параллельное и последовательное соединение конденсаторов.

Последовательное соединение конденсаторов

Сообщим равные по величине разноименные заряды крайним обкладкам (внешним электродам) цепочке из двух последовательно соединенных конденсаторов с емкостью С1 и С2.

В результате взаимодействия зарядов на соединенных проводником внутренних обкладках возникнут также равные по величине и обратные по знаку заряды, так что на каждой из четырех обкладок будут одинаковые по величине заряды Q. Согласно формуле C = Q/U напряжения между обкладками каждого конденсатора будут:
U = Q/C1 и U2 = Q/C2,
т. е. при различных значениях емкостей напряжения на конденсаторах будут различны.
Сложив напряжения U1 и U2, мы получим напряжение U между внешними обкладками (напряжение на зажимах цепочки). Таким образом,
U = U1 + U2. (1-9)
Подставив в выражение (1-9) вместо напряжений отношение зарядов к емкостям, получим:
Q/C = Q/C1 + Q/C2
где С — общая или эквивалентная емкость.
Сокращая на Q, будем иметь:
1/C = 1/C1 + 1/C2, (1-10)
откуда емкость конденсатора, заменяющая цепочку, или общая емкость двух последовательно соединенных конденсаторов.
1/C = C2 + C1 / C1C2 или C = C1C2 / C1+C2 (1-11)

В случае последовательного соединения трех конденсаторов общую емкость можно найти из формулы, аналогичной (1-10):
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 (1-12)
Тем же путем можно вычислить общую емкость любого числа последовательно соединенных конденсаторов.

Параллельное соединение конденсаторов

При параллельном соединении, например, трех конденсаторов (рис. 1-11) получаются две группы обкладок разных конденсаторов. Каждая группа обкладок представляет собой равнопотенциальное проводящее тело, поэтому разности потенциалов (или напряжения) между обкладками отдельных конденсаторов будут одинаковы. Заряды на обкладках при неодинаковых емкостях конденсаторов имеют разные значения:
Ql = C1U; Q2 = C2U; Q3 = C3U.
Заряд на группе объединенных обкладок
Q = Q1 + Q2 + Q3,
откуда емкость конденсатора, заменяющего три параллельно соединенных конденсатора, или общая емкость
С = Q/U = Q1 + Q2 + Q3/U = C1 + C2 + C3, (1-13)
т. е. равна сумме емкостей отдельных конденсаторов. Это и есть формула при параллельном соединение конденсаторов.

При другом числе параллельно соединенных конденсаторов общая емкость вычисляется аналогично.
Пример:
Определить общую емкость двух конденсаторов при последовательном и параллельном их соединении, если С1 = 2 мкф, а С2 = 4 мкф.
Емкость при последовательном соединении
C = C1C2/C1+C2 = 2×4/2+4 = 1,33 мкф.
Емкость при параллельном соединении
С = С1 + С2 = 2 + 4 = 6 мкф.

Видеофильм о последовательном и параллельном их соединении конденсаторов смотрите ниже:

Тест Параллельное соединение конденсаторов по физике онлайн

Сложность: обновляется.Последний раз тест пройден 22 часа назад.

Перед прохождением теста рекомендуем прочитать:

Вопрос 1 из 10
Точка в электрической цепи, где сходятся три и более проводников, называется:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Пояснение: Узел — это точка, в которой сходятся три и более проводника.
В вопросе ошибка?
Следующий вопросОтветить
Вопрос 2 из 10
Участок цепи между двумя соседними узлами, называется:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Пояснение: Звено — это участок цепи между двумя соседними узлами.
В вопросе ошибка?
Ответить
Вопрос 3 из 10
Соединение, в котором потребители соединены цепочкой, один за другим, называется:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Пояснение: Звено может содержать несколько потребителей, соединенных цепочкой, один за другим. Такое соединение потребителей называется последовательным.
В вопросе ошибка?
Ответить
Вопрос 4 из 10
Соединение, в котором несколько звеньев подключаются к одним и тем же двум узлам, называется:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Пояснение: Если несколько звеньев подключаются к одним и тем же двум узлам, такое соединение называется параллельным.
В вопросе ошибка?
Ответить
Вопрос 5 из 10
Соединение, в котором два звена соединены параллельно, а к ним присоединено последовательное звено, называется:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Пояснение: Если три и более звена соединяются так, что некоторые звенья будут соединены параллельно, а некоторые — последовательно, то такое соединение называется смешанным.
В вопросе ошибка?
Ответить
Вопрос 6 из 10
Если на одном конденсаторе при параллельном соединении напряжение $U$, то на другом конденсаторе напряжение будет равно:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Пояснение: При параллельном соединении конденсаторов напряжение на каждом из них будет одинаково.
В вопросе ошибка?
Ответить
Вопрос 7 из 10
Емкость параллельного соединения конденсаторов находится по формуле:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Пояснение: При параллельном соединении емкость конденсаторов суммируется, то есть верна четвертая формула.
В вопросе ошибка?
Ответить
Вопрос 8 из 10
Параллельное подсоединение конденсаторов используется потому, что:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Пояснение: Основная причина состоит в том, что выпускаемые номиналы конденсаторов имеют не любые значения.
В вопросе ошибка?
Ответить
Вопрос 9 из 10
Если имеется конденсатор 10 мкФ, а надо получить емкость 2 мкФ, то необходимо параллельно подключить конденсатор емкостью:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Пояснение: При параллельном соединении емкость суммируется, поэтому подключая к конденсатору другие конденсаторы, никак невозможно уменьшить его емкость.
В вопросе ошибка?
Ответить
Вопрос 10 из 10
Для уменьшения паразитной индуктивности реального конденсатора большой емкости необходимо подключить параллельно конденсатор:
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Пояснение: У больших конденсаторов имеется заметная на высоких частотах паразитная индуктивность. В этом случае параллельно конденсатору большой емкости ставится еще один, малой емкости, но имеющий очень малую паразитную индуктивность, которой можно пренебречь.
В вопросе ошибка?
Ответить

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Рейтинг теста

Средняя оценка: обновляется.

А какую оценку получите вы? Чтобы узнать — пройдите тест.

Как соединить конденсаторы параллельным или последовательным соединением

Способы подключения конденсаторов в электрическую цепь

Он заменит ряд конденсаторов, но должно выполняться обязательное условие: когда напряжение, подводимое к обкладкам эквивалентного конденсатора, равняется напряжению на входе и выходе группы заменяющихся конденсаторов, тогда заряд емкости будет такой же, как и на группе емкостей.

Для понимания вопроса, как подключить конденсатор в любой схеме, рассмотрим виды его включения.

Параллельное включение конденсаторов в цепь

Параллельное соединение конденсаторов:

Параллельное соединение конденсаторов

При параллельном соединении конденсаторов емкость равняется:

Формула и расшифровка

Конденсаторы, соединенные параллельно, имеют напряжение:

Формула

Последовательное включение конденсаторов в цепь

Последовательное соединение конденсатора:

Формула

По этой причине заряд пластины 2 накопителя емкости равняется по значению заряду 1 пластины, но имеет обратный знак.

Заряд пластины накопителя 3 равняется значению заряда пластины 2, но так же с обратным знаком, все последующие накопители имеет аналогичную систему заряда.

Формула нахождения заряда на конденсаторе, схема подключения конденсатора:

Последовательное соединение конденсаторов

Обратите внимание

Зависимость емкости от напряжения такова: чем она меньше, тем большее напряжение необходимо подать на пластины накопителя для его зарядки. И обратная величина: чем выше емкость накопителя, тем меньше требуется напряжения для его зарядки.

Можно сделать вывод, что емкость последовательно соединенных накопителей имеет значение для величины напряжения на пластинах — чем она меньше, тем больше напряжения требуется, а также накопители большой емкости требуют меньшего напряжения.

Группу накопителей емкости можно также на схеме рассматривать как эквивалентный накопитель, на пластины которого подается напряжение, определяемое формулой:

Основные моменты

Заряд общего (эквивалентного) накопителя группы емкостных накопителей последовательного соединения равен:

Формула

Общему значению емкости последовательно соединенных конденсаторов соответствует выражение:

Формула

Смешанное включение емкостных накопителей в схему

Участок цепи подсоединенных смешанным включением накопителей емкости:

Схема подключения конденсаторов

разбивается схема на простые для вычисления участки, это последовательное и параллельное соединение конденсаторов;
вычисляем эквивалентную емкость для группы конденсаторов, последовательно включенных на участке параллельного соединения;
проводим нахождение эквивалентной емкости на параллельном участке;
когда эквивалентные емкости накопителей определены, схему рекомендуется перерисовать;
рассчитывается емкость получившейся после последовательного включения эквивалентных накопителей электрической энергии.

Последовательное, параллельное и смешанное соединение конденсаторов

Использование для подключения электрических двигателей и другого оборудования в цехах, в радиотехнических устройствах.
Упрощение вычисления величин электросхемы. Монтаж выполняется отдельными участками.
Технические свойства всех элементов не меняются, когда изменяется сила тока и магнитное поле, это применяется для включения разных накопителей. Характеризуется постоянной величиной емкости и напряжения, а заряд пропорционален потенциалу.

Вывод

В этом случае решением будет соединение группы однополюсных накопителей емкости по встречно-параллельному способу (треугольником). В этой схеме минус соединяется с минусом, а плюс — с плюсом.

Происходит увеличение емкости накопителя, и меняется работа двухполюсника.

Источник: https://domelectrik.ru/baza/komponenty/soedinenie-kondensatorov

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Последовательное соединение конденсаторов

При последовательном соединении, конденсаторы подключены таким образом, что только первый и последний конденсатор подключены к источнику ЭДС/тока одной из своих пластин.

Заряд одинаков на всех пластинах, но внешние заряжаются от источника, а внутренние образуются только за счет разделения зарядов ранее нейтрализовавших друг друга.

При этом заряд конденсаторов в батарее меньше, чем, если бы каждый конденсатор подключался бы отдельно. Следовательно, и общая емкость батареи конденсаторов меньше.

Напряжение на данном участке цепи соотносятся следующим образом:

Зная, что напряжение конденсатора можно представить через заряд и емкость, запишем:

Сократив выражение на Q, получим знакомую формулу:

Откуда эквивалентная емкость батареи конденсаторов соединенных последовательно:

Параллельное соединение конденсаторов

При параллельном соединении конденсаторов напряжение на обкладках одинаковое, а заряды разные.

Так как заряд конденсатора

Пример 1

Важно

Какова результирующая емкость 4 конденсаторов включенных последовательно и параллельно, если известно что С1 = 10 мкФ, C2 = 2 мкФ, C3 = 5 мкФ, а C4 = 1 мкФ?

При последовательном соединении общая емкость равна:

При параллельном соединении общая емкость равна:

Пример 2

Определить результирующую емкость группы конденсаторов подключенных последовательно-параллельно, если известно, что С1 = 7 мкФ, С2 = 2 мкФ, С3 = 1 мкФ.

Сначала найдем общую емкость параллельного участка цепи:

Затем найдем общую емкость для всей цепи:

Советуем прочесть – Заряд и разряд конденсатора

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4.50 (1 Голос)

Источник: https://electroandi.ru/elektronika/posledovatelnoe-i-parallelnoe-soedinenie-kondensatorov.html

Параллельное и последовательное соединение конденсаторов: способы, правила, формулы

Любая электроника в доме может выйти из строя. Однако сразу бежать в сервис не стоит – простейшие приборы может продиагностировать и починить даже начинающий радиолюбитель. К примеру, сгоревший конденсатор виден невооружённым глазом.

Но как быть, если под рукой нет детали подходящего номинала? Конечно, соединить 2 и более в цепь.

Сегодня поговорим о таких понятиях, как параллельное и последовательное соединение конденсаторов, разберемся, как его выполнить, узнаем о способах соединения, правилах его выполнения.

Не всегда удаётся подобрать конденсатор нужного номинала

Очень часто начинающие домашние мастера, обнаружив поломку прибора, стараются самостоятельно обнаружить причину. Увидев сгоревшую деталь, они стараются найти подобную, а если это не удаётся, несут прибор в ремонт.

На самом деле, не обязательно, чтобы показатели совпадали. Можно использовать конденсаторы меньшего номинала, соединив их в цепь. Главное – сделать это правильно. При этом достигается сразу 3 цели – поломка устранена, приобретён опыт, сэкономлены средства семейного бюджета.

Попробуем разобраться, какие способы соединения существуют и на какие задачи рассчитаны последовательное и параллельное соединение конденсаторов.

Часто без соединения конденсаторов в батарею не обойтись. Главное – сделать это правильно

Соединение конденсаторов в батарею: способы выполнения

Существует 3 способа соединения, каждый из которых преследует свою определённую цель:

Параллельное – выполняется в случае необходимости увеличить ёмкость, оставив напряжение на прежнем уровне.
Последовательное – обратный эффект. Напряжение увеличивается, ёмкость уменьшается.
Смешанное – увеличивается как ёмкость, так и напряжение.

Теперь рассмотрим каждый из способов более подробно.

Параллельное соединение: схемы, правила

На самом деле всё довольно просто. При параллельном соединении расчёт общей ёмкости можно вычислить путём простейшего сложения всех конденсаторов. Итоговая формула будет выглядеть следующим образом: Собщ= С₁ + С₂ + С₃ + … + Сn. При этом напряжение на каждом их элементов будет оставаться неизменным: Vобщ= V₁ = V₂ = V₃ = … = Vn.

Соединение при таком подключении будет иметь следующий вид:

Получается, что подобный монтаж подразумевает подключение всех пластин конденсаторов к точкам питания. Такой способ встречается наиболее часто. Но может произойти ситуация, когда важно увеличить напряжение. Разберёмся, каким образом это сделать.

Последовательное соединение: способ, используемый реже

При использовании способа последовательного подключения конденсаторов напряжение в цепи возрастает.

Оно складывается из напряжения всех элементов и выглядит так: Vобщ= V₁ + V₂ + V₃ +…+ Vn.

При этом ёмкость изменяется в обратной пропорции: 1/Собщ= 1/С₁ + 1/С₂ + 1/С₃ + … + 1/Сn. Рассмотрим изменения ёмкости и напряжения при последовательном включении на примере.

Дано: 3 конденсатора с напряжением 150 В и ёмкостью 300 мкф. Подключив их последовательно, получим:

напряжение: 150 + 150 + 150 = 450 В;
ёмкость: 1/300 + 1/300 + 1/300 = 1/С = 299 мкф.

Внешне подобное подключение обкладок (пластин) будет выглядеть так:

Выполняют такое соединение в том случае, если есть опасность пробоя диэлектрика конденсатора при подаче напряжения в цепь. Но ведь существует и ещё один способ монтажа.

Полезно знать! Применяют также последовательное и параллельное соединение резисторов и конденсаторов. Это делается с целью снижения подаваемого на конденсатор напряжения и исключения его пробоя. Однако следует учитывать, что напряжения должно быть достаточно для работы самого прибора.

Смешанное соединение конденсаторов: схема, причины необходимости применения

Такое подключение (его ещё называют последовательно-параллельным) применяют в случае необходимости увеличения, как ёмкости, так и напряжения. Здесь вычисление общих параметров немного сложнее, но не настолько, чтобы нельзя было разобраться начинающему радиолюбителю. Для начала посмотрим, как выглядит такая схема.

Составим алгоритм вычислений.

всю схему нужно разбить на отдельные части, высчитать параметры которых просто;
высчитываем номиналы;
вычисляем общие показатели, как при последовательном включении.

Выглядит подобный алгоритм следующим образом:

Преимущество смешанного включения конденсаторов в цепь по сравнению с последовательным или параллельным

Смешанное соединение конденсаторов решает задачи, которые не под силу параллельным и последовательным схемам. Его можно использовать при подключении электродвигателей либо иного оборудования, его монтаж возможен отдельными участками. Монтаж его намного проще за счёт возможности выполнения отдельными частями.

Интересно знать! Многие радиолюбители считают этот способ более простым и приемлемым, чем два предыдущих. На самом деле, так и есть, если полностью понять алгоритм действий и научиться пользоваться им правильно.

Смешанное, параллельное и последовательное соединение конденсаторов: на что обратить внимание при его выполнении

Соединяя конденсаторы, в особенности электролитические, обратите внимание на строгое соблюдение полярности. Параллельное присоединение подразумевает подключение «минус/минус», а последовательное – «плюс/минус». Все элементы должны быть однотипны –плёночные, керамические, слюдяные либо металлобумажные.

А вот что умеют делать всем известные китайские «изобретатели» – такой конденсатор явно долго не протянетПолезно знать! Выход из строя конденсаторов часто происходит по вине производителя, экономящего на деталях (чаще это приборы китайского производства). Поэтому правильно рассчитанные и собранные в схему элементы будут работать намного дольше. Конечно, при условии отсутствия замыкания в цепи, при котором работа конденсаторов невозможна в принципе.

Калькулятор расчёта ёмкости при последовательном соединении конденсаторов

А что делать, если необходимая ёмкость неизвестна? Не каждому хочется самостоятельно рассчитывать необходимую ёмкость конденсаторов вручную, а у кого-то на это просто нет времени. Для удобства производства подобных действий редакция Seti.

guru предлагает нашему уважаемому читателю воспользоваться онлайн-калькулятором расчёта конденсаторов при последовательном соединении или вычисления ёмкости. В работе он необычайно прост. Пользователю необходимо лишь ввести в поля необходимые данные, после чего нажать кнопку «Рассчитать».

Программы, в которые заложены все алгоритмы и формулы последовательного соединения конденсаторов, а также вычислений необходимой ёмкости, моментально выдаст необходимый результат.

Как рассчитать энергию заряженного конденсатора: выводим окончательную формулу

Первое, что для этого необходимо сделать – рассчитать, с какой силой притягиваются обкладки друг к другу. Это можно сделать по формуле F = q₀ × E, где q₀ является показателем величины заряда, а E – напряжённостью обкладок.

Далее нам необходим показатель напряжённости обкладок, который можно вычислить по формуле E = q / (2ε₀S), где q – заряд, ε₀ – постоянная величина, S – площадь обкладок.

В этом случае получим общую формулу для расчёта силы притяжения двух обкладок: F = q₂ / (2ε₀S).

Совет

Итогом наших умозаключений станет вывод выражения энергии заряженного конденсатора, как W = A = Fd. Однако это не окончательная формула, которая нам необходима.

Следуем далее: учитывая предыдущую информацию, мы имеем: W = dq₂ / (2ε₀S). При ёмкости конденсатора, выражаемой как C = d / (ε₀S) получаем результат W = q₂ / (2С).

Применив формулу q = СU, получим итог: W = CU² /2.

Редакция Seti.guru советует сохранить эту памятку

Конечно, для начинающего радиолюбителя все эти расчёты могут показаться сложными и непонятными, но при желании и некоторой усидчивости с ними можно разобраться. Вникнув в смысл, он поразится, насколько просто производятся все эти расчёты.

Для чего нужно знать показатель энергии конденсатора

По сути, расчёт энергии применяется редко, однако есть области, в которых это знать необходимо. К примеру, фотовспышка камеры – здесь вычисление показателя энергии очень важно. Она накапливается за определённое время (несколько секунд), а вот выдаётся мгновенно. Получается, что конденсатор сравним с аккумулятором – разница лишь в ёмкости.

Ни одна фотовспышка не сможет работать без накопителя энергии, такого, как конденсатор

Подводя итог

Порой без соединения конденсаторов не обойтись, ведь не всегда можно подобрать подходящие по номиналам.

Поэтому знание того как это сделать может выручить при поломке бытовой техники или электроники, что позволит значительно сэкономить на оплате труда специалиста по ремонту.

Как наверняка уже понял Уважаемый читатель, сделать это несложно и под силу даже начинающим домашним мастерам. А значит стоит потратить немного своего драгоценного времени и разобраться в алгоритме действий и правилах их выполнения.

Правильность соединения конденсаторов гарантирует их долгую бесперебойную работу

Надеемся, что информация, изложенная в сегодняшней статье, была полезна нашим читателям. Возможно, у Вас остались какие-либо вопросы? В этом случае их можно изложить в обсуждении ниже. Редакция Seti.guru с удовольствием на них ответит в максимально короткие сроки.

Если же Вы имеете опыт самостоятельного соединения конденсаторов (неважно, положительный он или отрицательный), убедительная просьба поделиться им с другими читателями. Это поможет начинающим мастерам более полно понять алгоритм действий и избежать ошибок. Пишите, делитесь, спрашивайте.

А напоследок мы предлагаем посмотреть короткий, но довольно информативный видеоролик по сегодняшней теме.

Источник: https://seti.guru/parallelnoe-i-posledovatelnoe-soedinenie-kondensatorov

Соединение конденсаторов: последовательное, параллельное и смешанное

Параллельное соединение

Схема параллельного крепления

Cобщ = C1 + C2 + C3

Схема – напряжение на накопителях

VAB = VC1 = VC2 = VC3 = 20 Вольт

Последовательное соединение

Здесь к точкам включения присоединяются контакты только первого и последнего конденсатора.

Схема – схема последовательного соединения

В такой цепи для каждого накопителя, независимо от его емкости, будет обеспечиваться равное накопление проходящей энергии.

Обратите внимание

Нужно понимать, что каждый из них последовательно соприкасается со следующим и предыдущим, а значит, емкость при последовательном типе может воспроизводиться энергией соседнего накопителя.

Формула, которая отражает зависимость тока от соединения конденсаторов, имеет такой вид:

i = ic1 = ic2 = ic3 = ic4, то есть токи проходящие через каждый конденсатор равны между собой.

Qобщ= Q1 = Q2 = Q3

А так определяется общая суммарная емкость конденсаторов при последовательном соединении:

1/Cобщ = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3

Видео: как соединять конденсаторы параллельным и последовательным методом

Смешанное подключение

Отсюда следует, что отдельные группы полупроводниковых двухполюсников малой емкости будут при зарядке становиться больше, и наоборот, электроемкость большого размера будет нуждаться в меньшем заряде.

Схема: смешанное соединение конденсаторов

Эта схема имеет несколько участков с различным подключением конденсирующих двухполюсников. Иными словами, на одном цепь параллельно включена, на другом – последовательно.

Такая электрическая схема имеет ряд достоинств сравнительно с традиционными:

Можно использовать для любых целей: подключения электродвигателя, станочного оборудования, радиотехнических приборов;
Простой расчет. Для монтажа вся схема разбивается на отдельные участки цепи, которые рассчитываются по отдельности;
Свойства компонентов не изменяются независимо от изменений электромагнитного поля, силы тока. Это очень важно при работе с разноименными двухполюсниками. Ёмкость постоянна при постоянном напряжении, но, при этом, потенциал пропорционален заряду;
Если требуется собрать несколько неполярных полупроводниковых двухполюсников из полярных, то нужно взять несколько однополюсных двухполюсника и соединить их встречно-параллельным способом (в треугольник). Минус к минусу, а плюс к плюсу. Таким образом, за счет увеличения емкости изменяется принцип работы двухполюсного полупроводника.

Источник: https://www.asutpp.ru/soedinenie-kondensatorov.html

Соединение конденсаторов

Радиоэлектроника для начинающих

Важно

Как выйти из сложившейся ситуации? Можно соединить несколько конденсаторов и в результате получить необходимую нам ёмкость. В электронике существует два способа соединения конденсаторов: параллельное и последовательное.

В реальности это выглядит так:

Параллельное соединение

Принципиальная схема параллельного соединения

Последовательное соединение

Принципиальная схема последовательного соединения

Как рассчитать общую ёмкость соединённых конденсаторов?

Общая ёмкость параллельно соединённых конденсаторов:

С1 – ёмкость первого;

С2 – ёмкость второго;

С3 – ёмкость третьего;

СN – ёмкость N-ого конденсатора;

Cобщ – суммарная ёмкость составного конденсатора.

Как видим, при параллельном соединении ёмкости нужно всего-навсего сложить!

Внимание! Все расчёты необходимо производить в одних единицах. Если выполняем расчёты в микрофарадах, то нужно указывать ёмкость C1, C2 в микрофарадах. Результат также получим в микрофарадах. Это правило стоит соблюдать, иначе ошибки не избежать!

Внимание! Данная формула справедлива только для двух конденсаторов! Если их больше, то потребуется другая формула. Она более запутанная, да и на деле не всегда пригождается .

Или то же самое, но более понятно:

Здесь, вместо буквы M ставиться количество конденсаторов, а C1 – его ёмкость.

Стоит также запомнить простое правило:

Совет

Возьмём два плёночных конденсатора. Один на 15 нанофарад (0,015 мкф.),а другой на 10 нанофарад (0,01 мкф.) Соединим их последовательно. Теперь возьмём мультиметр Victor VC9805+ и замерим суммарную ёмкость двух конденсаторов. Вот что мы получим (см. фото).

Замер ёмкости при последовательном соединении

Ёмкость составного конденсатора составила 6 нанофарад (0,006 мкф.)

Измерение ёмкости при параллельном соединении

Как видим, при параллельном соединении ёмкость двух конденсаторов сложилась и составляет 25 нанофарад (0,025 мкф.).

Во-первых, не стоит забывать, что есть ещё один немаловажный параметр, как номинальное напряжение.

Если же используются конденсаторы с одинаковой ёмкостью, то напряжение между ними разделится поровну.

Для электролитических конденсаторов

При соединении электролитических конденсаторов (электролитов) строго соблюдайте полярность! При параллельном соединении всегда подключайте минусовой вывод одного конденсатора к минусовому выводу другого,а плюсовой вывод с плюсовым.

Параллельное соединение электролитов

Схема параллельного соединения

Последовательное соединение электролитов

Схема последовательного соединения

Обратите внимание

То есть если в схему нужно установить конденсатор с номинальным напряжением на 35 вольт и ёмкостью, например, 200 микрофарад, то взамен его можно параллельно соединить два конденсатора на 100 микрофарад и 35 вольт.

Если хоть один из них будет иметь меньшее номинальное напряжение (например, 25 вольт), то он вскоре выйдет из строя.

Тем же, кто не на шутку увлёкся электроникой непременно надо знать, как правильно соединять резисторы и рассчитывать их общее сопротивление!

Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Источник: http://go-radio.ru/connection-of-capacitors.html

Как соединить конденсаторы

Июль 23, 2014

12796 просмотров

В предыдущих статьях были рассмотрены вопросы работы и характеристики конденсаторов. Сейчас Я расскажу о всех методах соединения конденсаторов для подключения в схему. Сразу скажу, что в жизни практически везде, за исключением редких случаев используется только параллельная схема подключения.

Следует знать, что в цепи переменного тока конденсатор выступает еще как емкостное сопротивление. При чем с увеличением величины емкости конденсатора- уменьшается сопротивление в цепи переменного тока.

Параллельное соединение конденсаторов

При параллельной схеме подключения все обкладки конденсаторов соединяются в две группы, причем один вывод с каждого конденсатора соединяется в одну группу с другими, а второй — в другую.

Наглядный пример параллельного соединения и схема на картинке.
Все параллельно соединенные конденсаторы подключаются к одному источнику напряжения, поэтому существует на них две точки разности потенциалов или напряжения.

На всех выводах конденсаторов будет абсолютно одинаковое напряжение.

При подключении параллельно все конденсаторы вместе, образуют принципиально одну емкость, величина которой будет равняться сумме всех емкостей подключенных в цепи конденсаторов.При параллельном подключении через каждый из конденсаторов потечет разный ток, который будет зависеть от величины емкости каждого из них. Чем выше емкость, тем больший ток потечет через неё.

Параллельное соединение очень часто встречается в жизни. С его помощью можно из группы конденсаторов собрать любую необходимую емкость.

Например, для запуска 3 фазного электродвигателя в однофазной сети 220 Вольт в результате расчетов Вы получили что необходима рабочая емкость 125 мкФ. Такой емкости конденсаторов Вы не найдете в продаже.

Для того, что бы получить необходимую емкость придется купить и соединить параллельно 3 конденсатора один на 100 мкФ, второй- на 20, и третий на 5 мкФ.

Соединение конденсаторов последовательно

При последовательном соединении конденсаторов каждая из обкладок соединяется только в одной точке с одной обкладкой другого конденсатора. Получается цепочка конденсаторов.

Крайние два вывода подключаются к источнику тока, в результате чего происходит перераспределение между ними электрических зарядов.

Заряды на всех промежуточных обкладках одинаковые величине с чередованием по знаку.

Через все соединенные конденсаторы последовательно протекает одинаковой величины ток, потому что у него нет другого пути прохождения.

Общая же емкость будет ограничиваться площадью обкладок самого маленького по величине, потому что как только зарядится полностью конденсатор с самой маленькой емкостью- вся цепочка перестанет пропускать ток и заряд остальных прервется.

Высчитывается же емкость по этой формуле:Но при последовательном соединении увеличивается расстояние (или изоляция) между обкладками до величины равной сумме расстояний между обкладками всех последовательно подключенных конденсаторов.

Важно

Например, если взять два конденсатора с рабочим напряжением 200 Вольт и соединить последовательно, то изоляция между их обкладками сможет выдержать 1000 Вольт при подключении в схему.

Из выше сказанного можно сделать вывод, что последовательно соединять необходимо:

Для получения эквивалентного меньшего по емкости конденсатора.
Если необходима емкость, работающая на более высоких напряжениях.
Для создания емкостного делителя напряжения, который позволяет получить меньшей величины напряжение из более высокого.

Практически, для получения первого и второго достаточно просто купить один конденсатор с необходимой величиной емкости или рабочим напряжением. Поэтому данный метод соединения в жизни не встречается.

Смешанное соединение конденсаторов

Встречается смешанное соединение только на различных платах. Для него характерно наличие в одной цепи параллельного и последовательного соединения конденсаторов. При чем смешанное соединение может быть как последовательного, так параллельного характера.

В жизни подробные знания о смешанном соединении могут только пригодится радиолюбителям, поэтому не буду на этом подробно останавливаться.

Из следующей статьи Вы узнаете как правильно проверить и определить емкость конденсатора.

Источник: http://jelektro.ru/elektricheskie-terminy/soedinenie-kondensatorov.html

Последовательное и параллельное соединение. Применение и схемы

В электрических цепях элементы могут соединяться по различным схемам, в том числе они имеют последовательное и параллельное соединение.

Последовательное соединение

При таком соединении проводники соединяются друг с другом последовательно, то есть, начало одного проводника будет соединяться с концом другого.

Основная особенность данного соединения заключается в том, что все проводники принадлежат одному проводу, нет никаких разветвлений. Через каждый из проводников будет протекать один и тот же электрический ток.

Но суммарное напряжение на проводниках будет равняться вместе взятым напряжениям на каждом из них.

Рассмотрим некоторое количество резисторов, соединенных последовательно. Так как нет разветвлений, то количество проходящего заряда через один проводник, будет равно количеству заряда, прошедшего через другой проводник. Силы тока на всех проводниках будут одинаковыми. Это основная особенность данного соединения.

Это соединение можно рассмотреть иначе. Все резисторы можно заменить одним эквивалентным резистором.

Ток на эквивалентном резисторе будет совпадать с общим током, протекающим через все резисторы. Эквивалентное общее напряжение будет складываться из напряжений на каждом резисторе. Это является разностью потенциалов на резисторе.

Если воспользоваться этими правилами и законом Ома, который подходит для каждого резистора, можно доказать, что сопротивление эквивалентного общего резистора будет равно сумме сопротивлений. Следствием первых двух правил будет являться третье правило.

Применение

Последовательное соединение используется, когда нужно целенаправленно включать или выключать какой-либо прибор, выключатель соединяют с ним по последовательной схеме. Например, электрический звонок будет звенеть только тогда, когда он будет последовательно соединен с источником и кнопкой.

Согласно первому правилу, если электрический ток отсутствует хотя бы на одном из проводников, то его не будет и на других проводниках. И наоборот, если ток имеется хотя бы на одном проводнике, то он будет и на всех других проводниках. Также работает карманный фонарик, в котором есть кнопка, батарейка и лампочка.

Все эти элементы необходимо соединить последовательно, так как нужно, чтобы фонарик светил, когда будет нажата кнопка.

Иногда последовательное соединение не приводит к нужным целям.

Совет

Например, в квартире, где много люстр, лампочек и других устройств, не следует все лампы и устройства соединять последовательно, так как никогда не требуется одновременно включать свет в каждой из комнат квартиры.

Для этого последовательное и параллельное соединение рассматривают отдельно, и для подключения осветительных приборов в квартире применяют параллельный вид схемы.

Параллельное соединение

В этом виде схемы все проводники соединяются параллельно друг с другом. Все начала проводников объединены в одну точку, и все концы также соединены вместе. Рассмотрим некоторое количество однородных проводников (резисторов), соединенных по параллельной схеме.

Этот вид соединения является разветвленным. В каждой ветви содержится по одному резистору. Электрический ток, дойдя до точки разветвления, разделяется на каждый резистор, и будет равняться сумме токов на всех сопротивлениях. Напряжение на всех элементах, соединенных параллельно, является одинаковым.

Все резисторы можно заменить одним эквивалентным резистором. Если воспользоваться законом Ома, можно получить выражение сопротивления. Если при последовательном соединении сопротивления складывались, то при параллельном будут складываться величины обратные им, как записано в формуле выше.

Применение

Если рассматривать соединения в бытовых условиях, то в квартире лампы освещения, люстры должны быть соединены параллельно.

Если их соединить последовательно, то при включении одной лампочки мы включим все остальные.

При параллельном же соединении мы можем, добавляя соответствующий выключатель в каждую из ветвей, включать соответствующую лампочку по мере желания. При этом такое включение одной лампы не влияет на остальные лампы.

Все электрические бытовые устройства в квартире соединены параллельно в сеть с напряжением 220 В, и подключены к распределительному щитку. Другими словами, параллельное соединение используется при необходимости подключения электрических устройств независимо друг от друга. Последовательное и параллельное соединение имеют свои особенности. Существуют также смешанные соединения.

Работа тока

Последовательное и параллельное соединение, рассмотренное ранее, было справедливо для величин напряжения, сопротивления и силы тока, являющихся основными. Работа тока определяется по формуле:

А = I х U х t, где А – работа тока, t – время течения по проводнику.

Для определения работы при последовательной схеме соединения, необходимо заменить в первоначальном выражении напряжение. Получаем:

А=I х (U1 + U2) х t

Раскрываем скобки и получаем, что на всей схеме работа определяется суммой на каждой нагрузке.

Обратите внимание

Точно также рассматриваем параллельную схему соединения. Только меняем уже не напряжение, а силу тока. Получается результат:

А = А1+А2

Мощность тока

При рассмотрении формулы мощности участка цепи снова необходимо пользоваться формулой:

Р=U х I

После аналогичных рассуждений выходит результат, что последовательное и параллельное соединение можно определить следующей формулой мощности:

Р=Р1 + Р2

Другими словами, при любых схемах общая мощность равна сумме всех мощностей в схеме. Этим можно объяснить, что не рекомендуется включать в квартире сразу несколько мощных электрических устройств, так как проводка может не выдержать такой мощности.

Влияние схемы соединения на новогоднюю гирлянду

После перегорания одной лампы в гирлянде можно определить вид схемы соединения. Если схема последовательная, то не будет гореть ни одной лампочки, так как сгоревшая лампочка разрывает общую цепь. Чтобы выяснить, какая именно лампочка сгорела, нужно проверять все подряд. Далее, заменить неисправную лампу, гирлянда будет функционировать.

При применении параллельной схемы соединения гирлянда будет продолжать работать, даже если одна или несколько ламп сгорели, так как цепь не разорвана полностью, а только один небольшой параллельный участок. Для восстановления такой гирлянды достаточно увидеть, какие лампы не горят, и заменить их.

Последовательное и параллельное соединение для конденсаторов

При последовательной схеме возникает такая картина: заряды от положительного полюса источника питания идут только на наружные пластины крайних конденсаторов.

Конденсаторы, находящиеся между ними, передают заряд по цепи. Этим объясняется появление на всех пластинах равных зарядов с разными знаками.

Исходя из этого, заряд любого конденсатора, соединенного по последовательной схеме, можно выразить такой формулой:

qобщ= q1 = q2 = q3

Для определения напряжения на любом конденсаторе, необходима формула:

U= q/С

Где С — емкость. Суммарное напряжение выражается таким же законом, который подходит для сопротивлений. Поэтому получаем формулу емкости:

С= q/(U1 + U2 + U3)

Чтобы сделать эту формулу проще, можно перевернуть дроби и заменить отношение разности потенциалов к заряду емкости. В результате получаем:

1/С= 1/С1 + 1/С2 + 1/C3

Немного иначе рассчитывается параллельное соединение конденсаторов.

Общий заряд вычисляется как сумма всех зарядов, накопившихся на пластинах всех конденсаторов. А величина напряжения также вычисляется по общим законам. В связи с этим формула суммарной емкости при параллельной схеме соединения выглядит так:

С= (q1 + q2 + q3)/U

Это значение рассчитывается как сумма каждого прибора в схеме:

С=С1 + С2 + С3

Смешанное соединение проводников

В электрической схеме участки цепи могут иметь и последовательное и параллельное соединение, переплетающихся между собой. Но все законы, рассмотренные выше для отдельных видов соединений, справедливы по-прежнему, и используются по этапам.

Сначала нужно мысленно разложить схему на отдельные части. Для лучшего представления ее рисуют на бумаге. Рассмотрим наш пример по изображенной выше схеме.

Удобнее всего ее изобразить, начиная с точек Б и В. Они расставляются на некотором расстоянии между собой и от края листа бумаги. С левой стороны к точке Б подключается один провод, а справа отходят два провода. Точка В наоборот, слева имеет две ветки, а после точки отходит один провод.

Важно

Далее нужно изобразить пространство между точками. По верхнему проводнику расположены 3 сопротивления с условными значениями 2, 3, 4. Снизу будет идти ток с индексом 5. Первые 3 сопротивления включены в схему последовательно, а пятый резистор подключен параллельно.

Остальные два сопротивления (первый и шестой) подключены последовательно с рассматриваемым нами участком Б-В. Поэтому схему дополняем 2-мя прямоугольниками по сторонам от выбранных точек.

Теперь используем формулу расчета сопротивления:

Первая формула для последовательного вида соединения.
Далее, для параллельной схемы.
И окончательно для последовательной схемы.

Аналогичным образом можно разложить на отдельные схемы любую сложную схему, включая соединения не только проводников в виде сопротивлений, но и конденсаторов.

Чтобы научиться владеть приемами расчета по разным видам схем, необходимо потренироваться на практике, выполнив несколько заданий.

Определение ёмкости последовательно или параллельно соединённых конденсаторов – формула

Практически все электрические цепи включают в себя емкостные элементы. Соединение конденсаторов между собой выполняют по схемам. Их необходимо знать как при расчетах, так и при выполнении монтажа.

Последовательное соединение

Конденсатор, а в просторечии – «ёмкость», та деталь, без которой не обходится ни одна электрическая или электронная плата. Даже в современных гаджетах он присутствует, правда, уже в измененном виде.

Вспомним, что представляет собой этот радиотехнический элемент. Это накопитель электрических зарядов и энергии, 2 проводящие пластины, между которыми расположен диэлектрик. При прикладывании к пластинам источника постоянного тока через устройство кратковременно потечет ток, и оно зарядится до напряжения источника. Его емкость используют для решения технических задач.

Само это слово произошло задолго до того, как придумали устройство. Термин появился ещё тогда, когда люди считали, что электричество – это что-то типа жидкости, и ею можно наполнить какой-нибудь сосуд. Применительно к конденсатору – он неудачен, т.к. подразумевает, что прибор может вместить только конечное количество электричества. Хотя это и не так, но термин остался неизменным.

Чем больше пластины, и меньше расстояние между ними, тем больше ёмкость конденсатора. Если его обкладки соединить с каким-либо проводником, то через этот проводник произойдет быстрый разряд.

В координатных телефонных станциях с помощью этой особенности происходит обмен сигналами между приборами. Длина импульсов, необходимых для команд, таких как: «соединение линии», «ответ абонента», «отбой», регулируется величиной ёмкости установленных в цепь конденсаторов.

Единица измерения ёмкости – 1 Фарад. Т.к. это большая величина, то пользуются микрофарадами, пикофарадами и нанофарадами, (мкФ, пФ, нФ).

На практике, выполнив последовательное соединение, можно добиться увеличения прикладываемого напряжения. В этом случае поданное напряжение получают 2 внешние обкладки собранной системы, а обкладки, находящиеся внутри, заряжаются с помощью распределения зарядов. К таким приемам прибегают, когда под рукой не оказывается нужных элементов, зато есть детали других номиналов по напряжению.

К участку, имеющему 2 последовательно соединенных конденсатора, рассчитанных на напряжение 125 В, можно подключить питание 250 В.

Совет

Если для постоянного тока, конденсатор является препятствием за счет своего диэлектрического промежутка, то с переменным – все иначе. Для токов разных частот, подобно катушкам и резисторам, сопротивление конденсатора будет меняться. Токи высокой частоты он пропускает хорошо, а для их собратьев низкой частоты создает барьер.

У радиолюбителей есть способ – через емкость 220-500 пФ к радиоприемнику подключают вместо антенны сеть освещения напряжением 220 В. Ток с частотой 50 Гц он отфильтрует, а токи высокой частоты пропустит. Это сопротивление конденсаторов легко рассчитать по формуле для емкостного сопротивления:RC =1/6*f*C.

Где:

Rc – емкостное сопротивление, Ом;
f – частота тока, Гц;
C – емкость данного конденсатора, Ф;
6 – округленное до целой части число 2π.

Но не только прикладываемое напряжение к цепи можно изменить, пользуясь подобной схемой включения. Так добиваются изменений емкостей при последовательных соединениях. Для легкости запоминания придумали подсказку, что общее значение емкости, полученное при выборе подобной схемы, получается всегда меньше меньшей из двух, включенных в цепочку.

Если так соединить 2 детали одинаковой ёмкости, то их общее значение будет вдвое меньше каждой из них. Расчеты последовательных соединений конденсатора можно выполнить по приведенной ниже формуле:

Собщ = С1*С2/С1+С2,

Пусть С1=110 пФ, а С2=220 пФ, тогда Собщ = 110×220/110+220 = 73 пФ.

Не стоит забывать про простоту и удобство монтажа, а также обеспечение качественной работы собранного устройства или оборудования. В последовательных соединениях у емкостей должен быть 1 производитель. А если детали всей цепочки будут одной партии выпуска, то проблем с эксплуатацией созданной цепи не будет.

Параллельное соединение

Накопители электрического заряда постоянной емкости, различают:

керамические;
бумажные;
слюдяные;
металлобумажные;
электролитические конденсаторы.

Источник: https://odinelectric.ru/knowledgebase/opredelenie-emkosti-posledovatelno-parallelno-soedinennyh-kondensatorov

В чем разница между системами ИБП с параллельной мощностью (N) и параллельным резервированием (N +)?

Источники бесперебойного питания, работающие параллельно, — это когда выходы двух или более ИБП подключены для питания нагрузки через общую шину переменного тока.

Существует две основные конфигурации: Параллельная мощность (N) , в которой общая потребность в нагрузке удовлетворяется несколькими ИБП без обеспечения какого-либо резервирования; или Параллельно-резервный (N + X) , где общая потребность в нагрузке удовлетворяется за счет того, что все ИБП поровну распределяют нагрузку между собой.Если один из ИБП выйдет из строя, остальные смогут продолжать поддерживать нагрузку.

Системы ИБП с параллельной мощностью (N)

Конфигурационные решения

‘N’ не повышают отказоустойчивость системы из-за отсутствия резервирования, они просто позволяют увеличить общую емкость, подключив несколько ИБП для совместной работы. Общая мощность рассчитывается по количеству используемых модулей ИБП (также известных как общая система питания).

Из-за отсутствия резервирования выполнение технического обслуживания параллельной установки означает обход всей системы ИБП, чтобы один или несколько модулей могли быть отключены для обслуживания.Во время обслуживания нагрузка питается напрямую от сети, поэтому она не защищена от любых перебоев.

На изображении ниже показана система электропитания 45 кВА с параллельной мощностью, состоящая из трех ИБП по 15 кВА, работающих при 100% нагрузке.

Системы ИБП с параллельным резервированием (N + X)

Решения конфигурации

«N + X» обычно используются для защиты критически важных приложений в центрах обработки данных, на промышленных объектах и в крупных бизнес-операциях.Главный принцип системы ИБП с параллельным резервированием заключается в том, что она может продолжать поддерживать критическую нагрузку в случае отказа одного или нескольких модулей ИБП. Это означает, что он может обеспечить более высокую доступность и MTBF (среднее время наработки на отказ).

Кроме того, это также позволяет проводить обслуживание ИБП без отключения нагрузки. Модули можно отключить для обслуживания, а остальные ИБП продолжают поддерживать нагрузку.

На рисунке ниже показана система питания 30 кВА N + 1 с параллельным резервированием, состоящая из трех ИБП 15 кВА, равномерно разделяющих нагрузку (10 кВА на ИБП).

Во время нормальной работы все ИБП поровну распределяют нагрузку. Точно так же, когда системе ИБП необходимо работать от батарей, каждый ИБП будет по-прежнему разделять нагрузку, поскольку каждый модуль имеет свой собственный набор батарей, а не общую общую батарею.

Если какой-либо из модулей ИБП в конфигурации с параллельным резервированием выходит из строя или испытывает внутреннюю неисправность, он автоматически отключается от выходной шины переменного тока, в то время как оставшиеся активные ИБП продолжают распределять нагрузку.

На рисунке ниже показана система с параллельным резервированием, содержащая три ИБП по 100 кВА, обеспечивающих общую нагрузку 200 кВА. При выходе из строя «ИБП 2» оставшиеся активные блоки принимают на себя нагрузку.

В приведенном выше примере, если отказал «ИБП 1» или «ИБП 2», один оставшийся работающий модуль перейдет в состояние перегрузки и переключится на байпас через свой статический переключатель. Это одновременно приведет к переключению двух неисправных ИБП в режим байпаса, гарантируя, что нагрузка продолжит получать питание.

Другие конфигурации ИБП с резервированием

В дополнение к параллельной емкости и параллельному резервированию, есть другие конфигурации, которые следует учитывать:

Изолированный-резервный : иногда его называют N + 1, но он значительно отличается от параллельного-резервированного N + 1. В этой конфигурации есть основной модуль ИБП, который питает нагрузку, а вторичный ИБП питает свой статический байпас. Когда в результате неисправности основной ИБП переключается на байпас, дополнительный модуль принимает полную нагрузку.
Распределенно-избыточный : также известен как Tri-Redundant и обычно используется в крупных центрах обработки данных мощностью несколько мегаватт. Состоит из трех или более ИБП с независимыми входными и выходными фидерами, с выходными шинами, подключенными к нагрузке с помощью нескольких PDU (и в некоторых случаях статических автоматических переключателей). Такая конфигурация действительно сводит к минимуму единичные точки отказа и дает возможность одновременного обслуживания, но также приводит к значительным проблемам управления нагрузкой.

Дополнительная литература:

Параллельная работа агрегатов — Большая химическая энциклопедия

Влияние множества единиц мощности, работающих параллельно… [Pg.77]

Рассмотрим систему, состоящую из независимых единиц мощности, работающих параллельно, каждая из которых способна обслуживать поступающий поток заказов, которые обрабатываются в порядке поступления. Заказы распределяются по первой доступной единице мощности. Предположим (как и раньше), что время обслуживания распределено экспоненциально. Время поступления заказов в систему является экспоненциальным с параметром X. Как было сказано ранее, с теоретической точки зрения эта модель поступления заказов аппроксимирует комбинацию многих независимых источников заказов.[Стр.77]

Параллельная система Термин, используемый для обозначения архитектуры системы, в которой 100% мощности обеспечивается всеми блоками Brayton, работающими с пониженной мощностью, но в случае сбоя (-ов) полную мощность может обеспечить меньшее количество Брайтонов. [Стр.197]

При той же производственной мощности кислородный процесс требует меньше реакторов, все из которых работают параллельно и подвергаются воздействию реакционного газа того же состава. Однако использование последовательно соединенных продувочных реакторов для воздушного процесса в сочетании с соответствующей системой рекуперации энергии увеличивает общую сложность установки.При такой же степени автоматизации работа кислородной установки проще и легче, если воздухоразделительная установка находится за пределами батарей процесса окиси этилена (97). [Pg.460]

Регулировка производительности Самый простой способ регулировать мощность большинства паро-вакуумных холодильных систем — это поставить несколько первичных ускорителей параллельно и работать только с теми, которые необходимы для обработки тепловой нагрузки. Нередко наличие до четырех основных ускорителей на более крупных агрегатах для изменения мощности.Для этого можно использовать простой автоматический двухпозиционный тип управления. Измеряя температуру охлажденной воды, выходящей из расширительного бака, контроллер может включать и выключать пар для каждого эжектора по мере необходимости. [Pg.1123]

Этот гравитационный сепаратор с угловой пластиной удаляет суспензии твердых частиц из разбавленной жидкости. Установка более компактна, чем отстойник коробчатого типа из-за увеличенной производительности, достигаемой за счет множества параллельных пластин. Концепция довольно стандартна (патент США 1458.805 — 1923 год), но есть вариации в некоторых деталях.Для эффективной работы установка должна принимать смесь с определенными частицами, имеющими скорость оседания. Установки не полностью эффективны для флокулянтов или коагулированных масс, которые могут иметь тенденцию к плавучести. [Pg.239]

Этот процесс использовался в США в течение 25 лет, но для достижения масштабов работы, необходимых для канадской ядерной промышленности, потребовалась большая экстраполяция опыта. Типичная канадская обогатительная установка имеет номинальную производительность 50 кг D20 / ч. Однако при общем извлечении около 20% дейтерия из питательной воды общая скорость подачи составляет около 0.5 метрических тонн в секунду. Параллельно используются три большие башни. (Таблица II) … [Pg.324]

Испытательная установка, использованная на Hutton, состояла из двух 60-миллиметровых [2,4 дюйма] одинарных гидроцидонов, которые могли работать последовательно или параллельно. 35-миллиметровые [1,4-дюймовые] циклоны демонстрируют потенциально более высокие силы разделения, но 60-миллиметровый [2,4-дюймовый] блок примерно в 2,5 раза больше, чем 35-миллиметровый [1,4-дюймовый] циклон для того же движущая сила давления … [Pg.230]

Испарители с естественной циркуляцией, подобные тем, что показаны на Рисунке 8.16 может быть оборудован для непрерывного удаления солей и, таким образом, адаптирован для работы в режиме кристаллизации. Однако для больших объемов добычи наиболее часто используются типы с принудительной циркуляцией, такие как кристаллизатор DTB, показанный на рис. 16.10 (g), с некоторым контролем размера кристаллов. Нижний предел для экономичной непрерывной работы составляет от 1 до 4 тонн кристаллов в день, а верхний предел для одного резервуара составляет 100-300 тонн в день, но параллельно можно использовать блоки для неограниченной производительности. [Pg.538]

Анализ пропускной способности для параллельной ВПП с помощью агентного моделирования

Параллельная взлетно-посадочная полоса является основной структурой узлового аэропорта Китая, взлетно-посадочная полоса часто является узким местом аэропорта, и оценка ее пропускной способности имеет большое значение руководству аэропорта.В этом исследовании описываются модель, многоагентная архитектура, подход к реализации и программный прототип системы моделирования для оценки пропускной способности ВПП. Унифицированный язык моделирования агентов (AUML) применяется для иллюстрации процедуры входа и выхода самолетов и разработки модели на основе агентов. Модель оценивается экспериментально, а качество исследуется в сравнении с моделями, созданными SIMMOD и Arena. Результаты кажутся очень эффективными, поэтому метод может быть применен для параллельной оценки пропускной способности взлетно-посадочной полосы, а модель предлагает благоприятную гибкость и расширяемость.

1. Введение

Аэропорты играют ключевую роль в системе коммерческой авиации, позволяя авиакомпаниям и их клиентам объединяться. Однако с начала 1970-х годов пик трафика в аэропортах стал проблемой, вызывающей все большее беспокойство у операторов аэропортов по всему миру. Эта проблема наиболее остро стоит на взлетно-посадочных полосах, где несколько транспортных потоков сходятся в замкнутом пространстве. Неспособность эффективно управлять этими взлетно-посадочными полосами может запустить причинно-следственную цепочку, в которой накапливающийся эффект узкого места приводит к задержкам в связи с боевыми действиями, неиспользованной пропускной способности ВПП и увеличению рабочей нагрузки диспетчеров, что, в свою очередь, приводит к увеличению финансовых и экологических затрат.

Пропускная способность аэропорта в широком смысле может быть определена как его способность обрабатывать данный объем. В то время как пропускная способность системы взлетно-посадочной полосы определяется как почасовая частота полетов воздушных судов, которая, как можно разумно ожидать, будет размещена на одной или нескольких взлетно-посадочных полосах в данных местных условиях [1]. Перегрузка возникает, когда потребность приближается к емкости или превышает ее. Непересекающиеся ВПП, удлиненные центральные линии которых имеют угол схождения / расхождения 15 градусов или меньше, называются почти параллельными ВПП.Использование параллельных взлетно-посадочных полос для увеличения пропускной способности аэродрома — распространенная концепция на загруженных аэродромах.

Результаты этого исследования в основном сосредоточены на параллельных взлетно-посадочных полосах, проведенных с использованием программного обеспечения для моделирования на основе агентов AnyLogic. Учитывая его возможности моделирования с очень высокой степенью детализации и точного представления реальности с точки зрения применимых стандартов эшелонирования и процедур управления воздушным движением. Агентная модель создана для моделирования предложенной альтернативы. Используя предложенную здесь методологию, исходные условия и различные альтернативы были оценены с точки зрения функциональности проекта и общего использования потенциальной мощности.

2. Обзор литературы

2.1. Модели оценки пропускной способности

Основные аналитические модели, используемые для оценки пропускной способности ВПП, включают модель пропускной способности взлетно-посадочной полосы LMI и модель пропускной способности аэродрома FAA [2]. Модель пропускной способности LMI — это аналитическая модель для расчета пропускной способности взлетно-посадочной полосы. Его фундаментальный строительный блок — это модель, которая вычисляет пропускную способность одной взлетно-посадочной полосы. Модель пропускной способности аэродрома FAA представляет собой аналитическую модель, которая рассчитывает пропускную способность системы взлетно-посадочных полос, но предполагает, что все случайные переменные в модели нормально распределены, и при определении интервалов между взлетно-посадочными полосами используется 5% -ная вероятность нарушения требований эшелонирования. используя эти нормальные распределения.Гибрид этих двух моделей, с логикой модели LMI и расширением на несколько взлетно-посадочных полос, представленных в модели FAA, как ожидается, будет очень полезен для обеспечения быстрой оценки пропускной способности системы ВПП [3].

Различие между аналитическими и имитационными моделями проводится на основе методологии, используемой для вычисления пропускной способности, задержки или других подобных показателей. Аналитические модели в первую очередь предназначены для получения оценок емкости путем манипулирования сформулированным представлением. Эти модели, как правило, имеют низкий уровень детализации [4].

Моделирование условий аэропорта все чаще применяется для получения более реалистичных оценок пропускной способности путем рандомизации различных входных параметров. Доступны многие коммерческие инструменты моделирования воздушного движения, например SIMMOD и TAAM. Эти инструменты, предназначенные для моделирования аэропортов, стремятся генерировать потоки трафика через аэропорты, которые моделируются и конфигурируются с учетом реальных ограничений и неопределенностей. Наблюдения за этими потоками позволяют рассчитать соответствующие меры пропускной способности и / или задержки.Моделирование, как правило, имеет гораздо более высокий уровень детализации, включая разрешение конфликтов, рулежную дорожку аэропорта и выбор выхода на посадку, для решения большего количества тактических проблем.

Во многих приложениях эти коммерческие инструменты моделирования удовлетворяют задачам моделирования, но когда микромоделирование становится проблемой, которую необходимо учитывать, очень немногие модели анализируют показатели воздушного движения в сочетании с пропускной способностью и безопасностью. Что касается микромоделирования, нас интересуют такие события, как нарушение эшелонирования следа и вихря, одновременное занятие взлетно-посадочной полосы (SRO) и столкновения на взлетно-посадочной полосе.Кроме того, авиационная система представляет собой сложную стохастическую систему.

2.2. Агентные системы для контроля и управления воздушным движением

Агентные вычисления — одна из мощных технологий для разработки распределенных сложных систем [5, 6]. Многие исследователи считают, что агенты представляют собой наиболее важную новую парадигму для разработки программного обеспечения со времен объектно-ориентированного проектирования [7], а концепция интеллектуальных агентов уже нашла широкий спектр приложений в транспортных системах.

Географическое и функциональное распределение и высокодинамичный характер управления воздушным движением (УВД) делают его идеальным кандидатом для многих потенциальных приложений, которые можно смоделировать с помощью MAS [8], таких как управление потоками воздушного движения [9]. Оптимальная последовательность воздушных судов с использованием интеллектуального планирования (OASIS), представленная в [10], представляет собой агентно-ориентированную систему реального времени, разработанную для поддержки управления воздушным движением. OASIS распределяет задачи управления воздушным движением (УВД) на два класса автономных и взаимодействующих агентов: авиационные агенты и глобальные агенты.Каждый агент самолета связывается с прибывающим самолетом и выполняет вычисления или рассуждения, относящиеся к этому самолету. Система помогает уменьшить загруженность воздушного движения за счет максимального использования взлетно-посадочной полосы за счет упорядочения посадочных самолетов в оптимальном порядке и отслеживания движения каждого отдельного самолета в режиме реального времени.

Модель на основе агентов позволяет моделировать каждого человека на протяжении всего жизненного цикла симуляции в сложных сценариях, поэтому для отслеживания этих внутренних свойств создается моделирование на основе агентов, чтобы предоставить необходимую информацию для параллельных взлетно-посадочных полос.

3. Эксплуатационные концепции и соображения

Толчком к рассмотрению полетов на параллельных или почти параллельных инструментальных ВПП является необходимость увеличения пропускной способности загруженных аэродромов. Процедуры для аэропортов с несколькими параллельными взлетно-посадочными полосами аналогичны, с дополнительными мерами безопасности, обеспечивающими безопасное отделение воздушного судна от самолетов, приближающихся к соседней параллельной взлетно-посадочной полосе. Отношение между множеством параллельных взлетно-посадочных полос можно превратить в отношение между двумя параллельными взлетно-посадочными полосами.Поэтому мы сосредоточим наши исследования только на двух параллельных взлетно-посадочных полосах.

Чтобы оценить пропускную способность параллельной взлетно-посадочной полосы, необходимо смоделировать детали того, как прибывающие воздушные суда направляются на заключительном этапе, включая их поведение и взаимодействие. Моделирование агентов было выполнено путем сравнения с набором исходных операционных данных и консультаций с профильными экспертами.

3.1. Режимы работы

3.1.1. Одновременные параллельные заходы на посадку

Независимые параллельные заходы на посадку: одновременные заходы на посадку на параллельные или почти параллельные приборные ВПП, где не предписываются минимумы радиолокационного эшелонирования между воздушными судами на соседних протяженных осевых линиях ВПП.Зависимые параллельные заходы на посадку: одновременные заходы на посадку на параллельные или почти параллельные приборные ВПП, где предписаны минимумы радиолокационного эшелонирования между воздушными судами на соседних протяженных осевых линиях ВПП.

3.1.2. Одновременные параллельные вылеты / вылеты

Независимые параллельные вылеты: одновременные вылеты с параллельных или почти параллельных взлетно-посадочных полос по приборам. Раздельные параллельные вылеты: одновременные полеты на параллельных или почти параллельных инструментальных ВПП. В этом режиме одна взлетно-посадочная полоса используется исключительно для заходов на посадку, а другая взлетно-посадочная полоса используется исключительно для вылетов.Могут быть полусмешанные операции; то есть одна взлетно-посадочная полоса используется исключительно для вылетов, а другая взлетно-посадочная полоса используется как для захода на посадку, так и для вылета; или одна взлетно-посадочная полоса используется исключительно для заходов на посадку, а другая — для заходов на посадку и вылетов.

3.2. Меры безопасности для параллельной взлетно-посадочной полосы

Чтобы получить надежную и достоверную модель для оценки пропускной способности, необходимо было систематизировать и контролировать сбор этих правил.Поэтому в этом разделе описаны различные органы управления самолетом.

3.2.1. Управление эшелонированием

Эшелонирование, устанавливаемое диспетчерами терминала между воздушными судами, может быть охарактеризовано распределением эшелонирования между воздушными судами при их выполнении по курсу конечного этапа захода на посадку. Это распределение является хорошей мерой применяемых разделений, поскольку оно чувствительно не только к применяемым средним значениям разделения, но и к изменчивости применяемых разделений вокруг среднего.Вариабельность эшелонирования воздушных судов может иметь множество источников, включая различные требуемые минимумы для разных типов воздушных судов и отклонение воздушных судов от заданных им маршрутов и скоростей. Все эти источники улавливаются распределением расстояния между прибытиями на конечном этапе захода на посадку. Последний заход на посадку особенно важен, потому что именно в нем самолеты движутся наиболее медленно, расположены наиболее близко друг к другу и их маршруты наиболее ограничены.

Чтобы избежать ситуации, когда более быстрый самолет догоняет более медленный, требуется дополнительное отделение для следующего более быстрого самолета в начале его заключительного захода на посадку.FAA имеет официальные требования к эшелонированию для каждой смеси самолетов, и эшелонирование выбирается таким образом, чтобы избежать встречи с вихревой спутной струей. Разделение целей на пороге рассчитывается из распределения Гаусса ~ N ( μ , σ ²), где среднее значение μ приведено в таблицах 1 и 2 на основе типов ведущего и прицепного самолетов. , а стандартное отклонение σ принято равным 0,39 нм. Фактическое эшелонирование на пороге зависит от нескольких факторов, включая скорость воздушного судна и время прибытия в точку конечной точки захода на посадку.

901 901 901 Большой


Лидер	Прицеп
	Тяжелый	Большой	Малый


2,5	2,5	4
Маленький	2,5	2,5	2,5

9017

Тяжелый	Большой	Маленький

Тяжелый	3.3	3,3	3,3
Большой	2,5	2,5	4
Малый	2,5	2,5	2,5
				2,5

. Контроль входа на ВПП

Минимальное время между самолетом, который хочет взлет (взлет длится около 30 секунд), и самолетом, который хочет приземлиться, составляет около 3 минут. Если разница во времени меньше, воздушные суда у земли должны удерживаться до тех пор, пока взлетно-посадочная полоса не будет освобождена.

3.2.3. Управление балансировкой взлетно-посадочной полосы

Модель-менеджер потока выбирает посадочную полосу для каждого прибывающего воздушного судна, исходя из необходимости сбалансировать пропускную способность на доступных взлетно-посадочных полосах. Сбалансирование пропускной способности на всех взлетно-посадочных полосах аэропорта важно, потому что перегрузка одной взлетно-посадочной полосы, в то время как другая остается недостаточно загруженной, снизит общую пропускную способность аэропорта. Чтобы выбрать лучшую взлетно-посадочную полосу, исходя из соображений балансировки, диспетчер модельного потока сначала вычисляет предполагаемую потребность на каждой взлетно-посадочной полосе, а затем решает, желательно ли переназначить воздушное судно не на ближайшую взлетно-посадочную полосу.Предполагаемый спрос рассчитывается как взвешенная скользящая средняя, построенная таким образом, чтобы более близкие рейсы вносили больший вклад в расчетный спрос, чем дальние полеты.

После того, как расчетная потребность была рассчитана для каждой доступной взлетно-посадочной полосы, диспетчер потоков переназначит входящий рейс на ВПП с самой низкой расчетной потребностью, если оценка потребности на этой ВПП ниже, чем оценка потребности на ближайшей взлетно-посадочной полосе как минимум на указанная сумма называется барьером спроса. Барьер спроса, используемый в симуляциях, составляет 2 полета в час.Цель барьера спроса — гарантировать, что полеты не будут переназначены на другую взлетно-посадочную полосу, кроме ближайшей к ним, если это не дает явного преимущества.

4. Архитектура МАС

4.1. Агентно-ориентированная архитектура параллельной взлетно-посадочной полосы

Агентное моделирование развивает вычислительное представление сложной системы путем моделирования каждого из компонентов или подсистем как агентов и моделирует правила для возможных действий и взаимодействия между этими агентами.

Чтобы сформулировать оценочную модель, мы создали следующий псевдоагент.Разработанная модель рассматривает каждую подсистему как независимый тип агента, который действует на основе своих локальных знаний и взаимодействия с другими агентами. (1) Агент ВПП применяется для моделирования ВПП, и ему были предоставлены статистические методы для регистрации коэффициента использования ВПП. (2) Агент входа на ВПП применяется для имитации входа на ВПП, и он был встроен в агент ВПП. (3) Агент вылета применяется для моделирования вылетающего самолета. Различные типы самолетов моделируются с помощью базы данных летно-технических характеристик самолетов.(4) Агент среды вылета применяется для моделирования условий окружающей среды вылетающего самолета. Самолет вылета может узнать окружающую информацию от этого агента, и она встроена в агент вылета. (5) Агент прибытия применяется для моделирования вылетающего самолета. (6) Агент среды прибытия применяется для моделирования условий окружающей среды прилетающего самолета. (7) Агент отслеживания вылета применяется для моделирования линии приближения самолетов, он может записывать количество самолетов прибытия в любое время.(8) Агент слежения за прибытием применяется для моделирования линии приближения воздушного судна. (9) Агент правил принимает и преобразует данные регулирования, например, расстояние промаха между воздушными судами. (10) Агент контроля уравновешивает самолеты прибытия и вылета.

Учитывая, что UML является широко распространенным языком, мы будем спроектировать архитектуру агентно-ориентированной параллельной системы взлетно-посадочной полосы в этой части с помощью AUML. AUML является расширением UML с помощью методов моделирования, связанных с агентом, для расширения возможностей моделирования UML [11].На рисунке 1 показана иерархия членства в группах, на которой строится система взлетно-посадочной полосы. Для более подробного описания имитационной модели некоторые сущности далее разлагаются на виртуальных агентов. Например, прибывающий самолет раскладывается на агент прибытия и соответствующий агент среды прибытия; таким образом модель может быть применена к более сложным условиям без значительных изменений, как показано на рисунке 2. Основные характеристики важных агентов, представленных в этой архитектуре, указаны в следующих разделах.

4.2. Описание агента

4.2.1. Агент прибытия

Агент будет создан для каждого самолета прибытия. Следовательно, в ответ на прибытие самолета (событие создания агента прибытия) система создаст новый экземпляр агента прибытия для этого самолета. Каждый агент по прибытии сталкивается с проблемой безопасности. В этой задаче должен соблюдаться строгий набор правил, и агент прибытия может получить копию правил от агента правил посредством связи и может получить информацию о положении и характеристиках ближайших агентов прибытия через своего агента среды прибытия.Кроме того, агент должен координировать свои действия с другими сервисными агентами для разрешения любых конфликтов. Этот агент прибытия должен иметь следующую информацию: идентификатор взлетно-посадочной полосы, назначенной воздушному судну, характеристики воздушного судна, время операции, назначенное для различных операций (заход на посадку / посадка).

4.2.2. Агент взлетно-посадочной полосы

Каждому воздушному судну будет назначена определенная взлетно-посадочная полоса. Каждая взлетно-посадочная полоса контролируется агентом взлетно-посадочной полосы. Для этого агент должен будет управлять назначенной взлетно-посадочной полосой и соответствующими агентами входа на ВПП, при необходимости информируя агента управления и соответствующего агента воздушного судна.

Когда агент прибытия приближается к целевой ВПП, он должен будет связаться с агентом ВПП, чтобы проверить состояние ВПП. Если взлетно-посадочная полоса не заблокирована агентом вылета и ни одно воздушное судно не выйдет на взлетно-посадочную полосу по прибытии на ВПП, воздушное судно продолжит процесс захода на посадку; в противном случае ему придется зависнуть в своем текущем положении.

4.2.3. Агент управления

Основная цель этого агента — определить соответствующее распределение самолетов прибытия / отправления по конкретному времени и взлетно-посадочной полосе.Пока создается агент прибытия, он должен ждать в очереди на подход команды управляющего агента, прежде чем он перейдет на целевую взлетно-посадочную полосу, как и самолет вылета.

Управляющий агент попытается получить наиболее подходящее расписание для балансировки потоков прибытия и отправления. На этом этапе агент будет искать информацию о самолетах в очередях на посадку / вылет. Для выполнения своей задачи агенту необходимо знать следующую информацию: длину очередей на подход / вылет, а также общее время ожидания и максимальное время ожидания самолетов в очередях на подход / вылет.

4.3. Связь с агентом

Одной из наиболее важных задач является координация и согласование между агентами. Каждый отвечает за одну независимую часть системы. Обмен сообщениями между агентами, образующими систему, не основан на самой популярной основе для спецификаций интеллектуальных физических агентов (FIPA-ACL). Вместо этого мы применяем обычные средства межобъектной связи среды моделирования для агентов: вызов методов, отправка сообщений через порты, связывание непрерывно изменяющихся переменных и так далее.

Взаимодействие между агентами во время приближения прибывающего самолета к взлетно-посадочной полосе показано на рисунке 3.

При создании прибывающего самолета он получает информацию о целевой взлетно-посадочной полосе и самолетах-препятствиях от агента управления. Самолет регистрирует свою информацию агенту отслеживания прибытия и приближается к взлетно-посадочной полосе, как только получает разрешение от агента управления. В процессе захода на посадку самолет проверяет, соответствует ли расстояние до самолета-препятствия правилам безопасности.Если расстояние слишком мало, дрон будет удерживать текущее положение до тех пор, пока он не сможет снова безопасно двигаться вперед. На заключительном этапе захода на посадку самолет связывается с агентом взлетно-посадочной полосы и самолетами вылета, чтобы убедиться, что взлетно-посадочная полоса будет доступна, когда она достигнет взлетно-посадочной полосы, и ни один из самолетов вылета не заблокировал взлетно-посадочную полосу.

5. Разработка моделей в AnyLogic

5.1. Управление симуляцией и сбор данных

Подход к моделированию, используемый в этой статье, основан на программном инструменте AnyLogic.AnyLogic — это среда программирования и моделирования на основе Java, которая по своей сути соответствует унифицированному языку моделирования (UML), а модель, основанная на AnyLogic, имеет открытую архитектуру, как это характеризует [12]. AnyLogic фокусируется на агентном подходе и бизнес-моделировании и позволяет пользователю комбинировать различные методы и подходы.

В данном тематическом исследовании рассматривается пример задачи для проведения моделирования, хотя разрабатываемая модель не зависит от структуры проблемы.Пример нарисован частично с небольшими изменениями структуры взлетно-посадочной полосы аэропорта Бэй Цзин, информация о структуре параллельной взлетно-посадочной полосы хранится в базе данных, а расстояние между взлетно-посадочными полосами может быть изменено вручную во время моделирования. На рисунке 4 показана конструкция параллельной взлетно-посадочной полосы.

Проверка компьютерного моделирования является критическим шагом, поскольку надежность прогнозов, полученных на его основе, зависит от точности моделирования фактическим операциям. Хорошая идея — сравнить результаты моделирования модели с реальными данными эксплуатации аэропорта, но эти данные сложно собрать.Итак, мы проверяем мультиагентную модель путем сравнения с моделью SIMMOD и моделью Arena. Снимок экрана для многоагентной имитационной модели параллельной взлетно-посадочной полосы представлен на рисунке 5. Было смоделировано несколько версий модели, что позволяет сравнить пропускную способность взлетно-посадочной полосы в различных режимах работы.

Дисплей экспериментатора по сути представляет собой электронную карту местности. Все самолеты показаны символами в их надлежащих местах. В отдельном окне на экране отображается разнообразная информация о рассматриваемом самолете.Эта информация получена от модели и показана экспериментатору в качестве справки. Может отображаться информация о псевдо-летательном аппарате, включая путевые точки, через которые псевдо-самолет пролетает.

5.2. Численные эксперименты

В последние годы на китайском авиационном рынке малые самолеты редко используются, поэтому мы предполагаем, что в экспериментах по моделированию были доступны только большие и тяжелые самолеты. Некоторые важные параметры самолета показаны в таблицах 3 и 4.

Скорость взлета, км / ч


	Типы самолетов
	Средние	Тяжелые

	309	315
Mixindex%	63,4	36,6

Соотношение средних самолетов, выполняющих руление по маршрутам A1, B1 и C1	0.4, 0,3, 0,3
Соотношение средних воздушных судов, выполняющих руление до A1, B1 и C1	0,2, 0,3, 0,5

Вторая взлетно-посадочная полоса	Отношение тяжелых самолетов, рулящих до A1 , B1 и C1	0,3, 0,4, 0,3
Вторая взлетно-посадочная полоса	Соотношение тяжелых самолетов, рулящих до A1, B1 и C1	0,2, 0,2, 0,6

Быть одним Из самых старых и наиболее часто используемых инструментов моделирования воздушного движения результаты SIMMOD использовались в качестве основы для ожидаемых результатов.Средняя задержка самолетов используется для измерения качества сценария после его выполнения и сравнения с другими сценариями.

Одним из основных преимуществ имитационной модели является обилие информации, получаемой при каждом запуске симуляции. Каждый сценарий повторяется 20 раз, а затем представлены усредненные результаты моделирования, чтобы проиллюстрировать использование разработанной модели.

5.3. Результаты и анализ

В случае независимого прибытия расстояние между параллельными взлетно-посадочными полосами составляет более 1035 м, а начальная скорость прибытия составляет 10 самолетов в час.Затем процент прихода будет постепенно повышаться до нереально высокого уровня. Как и ожидалось, из-за этого уровня задерживаются все рейсы. Результирующее распределение задержек показано на рисунке 6.

Как видно из рисунка 6, результаты моделей очень похожи, когда плотность прибывающих самолетов мала. Хотя скорость прибытия становится неприемлемо высокой, различие становится очевидным. Этот факт гарантирует, что моделирование, подтвержденное для операций по прибытии в аэропорт, будет подвергнуто нагрузочным испытаниям в условиях высокой плотности движения.Результаты мультиагентной модели соответствуют результатам SIMMOD, но результаты Arena и SIMMOD существенно отличаются.

Предположим, что допустимый уровень средней задержки составляет 4 минуты, а соответствующая пропускная способность рассматривается как практическая пропускная способность ВПП. На рисунке 7 показаны результаты моделирования сценариев зависимого подхода.

Очевидно, что существуют различия между результатами моделей Arena и SIMMOD для этого сценария, и при проверке доверительных интервалов становится ясно, что результаты агента и SIMMOD похожи.Самая важная причина различия заключается в методе, используемом для реализации маршрутизации от источника к месту назначения и управления разделением. В то время как агентная модель использует технологию мониторинга, проверяя расстояние между ближайшими самолетами в любое время. Arena использует технологию триггера, проверяя расстояние в конкретный момент или конкретную позицию. Следовательно, Arena требовала, чтобы на каждом перекрестке были жестко запрограммированные проценты поворота. Причина, по которой в Arena не реализован механизм маршрутизации и разделения в соответствии с моделью агента, заключается в сложности кооперативной логики и компонентов в системе микроскопического уровня.Из-за этого очень трудно определить конкретные направления поворота транспортного средства на каждом перекрестке, что приводит к более короткому разделению для самолетов. Из-за характера техники маршрутизации, используемой в Arena, не было возможности назначить конкретные пункты назначения для самолетов каждого пункта отправления. Из-за этого не было никакой гарантии, что целевые тома в Arena будут соответствовать установленным правилам разделения.

Цель введения агентов в параллельное моделирование ВПП — повысить гибкость и способность системы справляться с неопределенностью в динамической среде.Из приведенного выше сравнения мы видим, что мультиагентная модель состоит из нескольких функциональных стационарных агентов, которые являются интеллектуальными и взаимодействующими. Функциональная совместимость критически необходима при принятии решений на основе информации о системах, границах организаций и юрисдикций или сценариях приложений, в которых требуется интеграция нескольких агентских систем.

6. Выводы

В данном исследовании применен подход агентного моделирования к моделированию системы параллельных взлетно-посадочных полос.Разработана имитационная модель, которая отслеживает взаимодействие самолетов и взлетно-посадочных полос с использованием отдельных агентов, которые пытаются выполнить конкретную задачу. Координация между агентами достигается с помощью протоколов. Иерархическая архитектура позволяет изучить и понять, как режим захода на посадку и решения по архитектуре могут повлиять на пропускную способность параллельных ВПП. Что касается предложенной модели, движение самолетов на рулежной дорожке также должно быть включено в мультиагентную модель в будущих исследованиях.

Конфликт интересов

Ян Пэн, Гао Вэй и Сунь Цзюнь-Цин заявляют, что у них нет никаких имущественных, финансовых, профессиональных или иных личных интересов любого характера или вида в отношении каких-либо продуктов, услуг и / или компаний, которые могут быть истолковываются как влияющие на позицию, представленную в документе, или на обзор статьи.

Выражение признательности

Эта работа финансируется Национальным фондом естественных наук Китая в рамках гранта 61201234, город Тяньцзинь, Проект плана научных исследований Совета по образованию в рамках гранта 20110416 и Специального фонда фундаментальных исследований ZXh3010D011, ZXh3012G002.

Параллельное подключение аккумуляторов — База знаний BatteryGuy.com

Есть два способа подключения батарей: параллельно и серии . На приведенном ниже рисунке показано, как эти варианты подключения могут обеспечивать разное выходное напряжение и ампер-час.

На рисунках мы использовали герметичные свинцово-кислотные батареи, но принципы подключения блоков верны для всех типов батарей.

Различные конфигурации проводки дают нам разные напряжения или емкости в ампер-часах.

В этой статье рассматриваются вопросы, связанные с параллельным подключением (например, увеличение емкости в ампер-часах). Дополнительные сведения о последовательном подключении см. В разделе «Последовательное подключение батарей» или в нашей статье о сборке аккумуляторных батарей.

При параллельном подключении увеличивается только емкость ампер-часов

Основная концепция заключается в том, что при параллельном подключении вы складываете номиналы батарей в ампер-часах, но напряжение остается прежним. Например:

два 6 В 4.Батареи 5 Ач, подключенные параллельно, способны обеспечить 6 вольт 9 ампер-часов (4,5 Ач + 4,5 Ач).
четыре подключенных параллельно 1,2 В 2 000 мАч могут обеспечить 1,2 В 8 000 мАч (2 000 мАч x 4).

Но что произойдет, если соединить параллельно батареи с разным напряжением и емкостью в ампер-часах?

Параллельное подключение аккумуляторов разного напряжения

Это большая «запретная зона». Батарея с более высоким напряжением будет пытаться зарядить батарею с более низким напряжением, чтобы создать баланс в цепи.

первичные (одноразовые) батареи — они не предназначены для зарядки, поэтому батарея с более низким напряжением может перегреться, протечь или вздуться, а в экстремальных обстоятельствах, когда напряжения сильно различаются, она может взорваться.
вторичных (аккумуляторных) батареек — эти честно чуть лучше. Аккумулятор с более низким напряжением не предназначен для зарядки выше определенной точки, но аккумулятор с более высоким напряжением все равно попытается зарядить. Результатом может быть перегрев, протекание или вздутие батареи более низкого напряжения и / или перегрев батареи более высокого напряжения, поскольку она быстро разряжается.Опять же, чем больше разница в напряжении, тем больше вероятность возгорания или взрыва.

Стоит отметить, что многие люди каждый день случайно подключают батареи разного напряжения параллельно. Например:

Если смешать марки даже с одинаковым обозначенным напряжением — могут возникнуть проблемы. Из-за разных производственных процессов точное напряжение аккумуляторов разных производителей может незначительно отличаться. Это означает, что батарея на 1,5 В от марки X на самом деле может быть 1.6 вольт, тогда как батарея на 1,5 вольта марки Y могла быть 1,55 вольт. Если бы они были подключены параллельно, вы вряд ли увидите фейерверк, но возникнут другие проблемы.
для первичных (одноразовых) батарей — более сильная батарея все равно будет пытаться зарядить более слабую, сокращая срок службы обеих.
для вторичных (перезаряжаемых) батарей — более сильная батарея заряжает более слабую, истощая себя и тратя энергию.
Если вы подключаете аккумуляторные батареи параллельно, и одна из них разряжается, а другие заряжаются — заряженные батареи будут пытаться зарядить разряженную батарею.При отсутствии сопротивления замедлению процесса зарядки заряженные устройства могут перегреться, поскольку они быстро разряжаются, а разряженная батарея может перегреться, поскольку она пытается зарядить значительно превышающую ее проектные возможности.
Если вы смешиваете батареи разного возраста — , старые батареи всегда будут иметь более низкое напряжение, так как все батареи со временем саморазряжаются. Даже аккумуляторные батареи не будут заряжаться до того же уровня, что и новые.

Таким образом, важны следующие рекомендации:

С первичными (одноразовыми) батареями — используйте только батареи той же марки и возраста (в идеале из одной упаковки).Если это невозможно, дважды проверьте напряжение каждого блока с помощью вольтметра.
С вторичными батареями (аккумуляторными) — используйте только батареи той же марки и возраста и убедитесь, что все блоки полностью заряжены, прежде чем подключать их вместе параллельно. Если вы не уверены в состоянии заряда, либо подключите их по отдельности к зарядному устройству, пока зарядное устройство не подтвердит, что они полностью заряжены, либо проверьте напряжение с помощью вольтметра.

Параллельное подключение аккумуляторов разной емкости в ампер-часах

Это возможно и не вызовет серьезных проблем, но важно отметить некоторые потенциальные проблемы:

Проверьте химический состав аккумуляторов. Например, герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы имеют другие точки зарядки, чем свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом.Это означает, что при одновременной подзарядке двух батарей некоторые батареи никогда не будут заряжены полностью. Результатом здесь будет сульфатирование тех, которые никогда не достигнут полного заряда, что сократит их срок службы.
Дважды проверьте напряжение. — если вы используете батареи с разной емкостью в ампер-часах, весьма вероятно, что напряжения будут другими (даже если напряжение, указанное на этикетках, совпадает). Проверьте это с помощью вольтметра, иначе у вас возникнут проблемы (описанные в параллельное подключение батарей разного напряжения выше).

Именно по этим причинам рекомендуется использовать батареи той же марки, напряжения и емкости. В противном случае (если у вас нет знаний и инструментов для проверки того, что вы делаете) может создать потенциально опасную цепь.

Radartutorial

Электрические характеристики линий передачи

Повсюду можно найти электрические проводники для снабжения различных устройств электроэнергией.
В коммуникационной электронике, в частности, у кабелей есть еще одна задача, чем просто передача энергии.
например, передача сообщений по телефону.Однако сообщение на линии не доходит до получателя без изменений на протяжении 100 км.
но подвержен множеству влияний на линии, влияющих на сигнал.

Если сравнить выходной сигнал линии с входным сигналом,
можно заметить изменения, которые имеют следующие причины:

Искажения,
Уменьшение или
Разница во времени работы на разных частотах.

Поскольку каждый кабель имеет разные свойства, но все кабели подвержены одинаковым воздействиям,
Для одного кабеля можно нарисовать эквивалентную принципиальную схему, которая показана на рисунке 1.Последовательный омический резистор R, линейная индуктивность L, значение изоляции G,
и емкость C линии действуют на линию передачи.

Рисунок 2: Расчет сопротивления круглого провода

Сопротивление серии

R

Каждый проводник оказывает сопротивление электрическому току, поскольку подвижные электроны всегда встречаются со стволами атомов и, следовательно, тормозятся.

С помощью формулы сопротивление можно описать так:

R = ρ ·	л	в [Ом]	R = последовательное сопротивление в [Ом] l = длина проводника в [м] A = площадь поперечного сечения проводника в [мм²] ρ = удельное сопротивление в [Ом · мм² / м]	(1)

	А

Характеристическое количество указано в e.грамм. 1 км, а затем описывается как конкретный
последовательное сопротивление R ‘в технических паспортах для проводника определенной длины. Последовательное сопротивление
рассчитывается по следующей формуле:

Индуктивность L

Магнитное поле создается вокруг любого проводника, через который проходит ток.
Магнитное поле изменяется пропорционально расчетному переменному напряжению.
Благодаря этому в проводнике возникает напряжение, противодействующее ее причине.Это индуцированное напряжение тем самым ослабляет поток тока.
Величина индуктивности L зависит от следующих параметров:

длина жилы,
площадь поперечного сечения жилы и
разделение между проводами.

Указывается характеристическая величина, например, 1 км, а затем описывается как конкретный
индуктивность на единицу длины L ‘в технических паспортах для определенной длины проводника.Индуктивность на единицу длины рассчитывается по следующей формуле:

Параллельное сопротивление G

На практике не существует идеального изолятора без электрического тока.
Определенный ток утечки, который течет по изоляции между двумя проводами, поэтому
всегда появляется и на изолированной двухпроводной линии.
Значение проводящей способности обозначается буквой G и иногда также называется перекрестным сопротивлением или отводом.В качестве единицы измерения проводимости используется S («Сименс»).

Указывается характеристическая величина, например, 1 км, а затем описывается как проводимость G ‘в таблицах данных для определенной длины проводника.
Проводимость рассчитывается по следующей формуле:

Параллельная мощность C

У каждого потребителя электроэнергии есть внутреннее сопротивление, при котором напряжение истощается.
Если это напряжение здесь передается по проводимости к потребителю, между двумя проводами возникает другой потенциал.

Рисунок 3: Увеличение параллельной емкости

Следовательно, оба провода работают как пластины конденсатора.
Эта связь по электрическому полю описывается емкостью C.

Capacitance C ‘- это измерение энергии, поглощаемой кабелем.
Это связано с размерами внутреннего и внешнего проводника и диэлектрической проницаемостью сердечника.
В данной конструкции кабеля емкость и импеданс обратно пропорциональны.Чем меньше пикофарад на фут, тем лучше характеристики кабеля.
Указывается характеристическая величина (например, 1 км или 1 фут), а затем описывается в технических характеристиках для проводника определенной длины.
Емкость определяется по формуле:

Импеданс

Характеристический импеданс — это измерение сопротивления электрическому току, протекающему по кабелю.
Он измеряется в единицах, называемых Ом (Ом).
и напрямую связано с соотношением размеров внутреннего проводника
и размер внешнего проводника, и обратно пропорционально диэлектрической проницаемости сердечника кабеля.В отличие от сопротивления проводника, импеданс не зависит от длины кабеля.

Чтобы система работала с максимальной эффективностью, номинальное сопротивление передатчика, приемника и кабеля должно точно совпадать.
Неправильное совпадение приведет к потере отражения.
Номинальное сопротивление определяется по формуле:

Где:

Z — полное сопротивление кабеля

ε — диэлектрическая проницаемость жилы кабеля.

D — диаметр диэлектрика

d — диаметр жилы

Параллельный коллектор

Параллельный коллектор (также называемый здесь коллектором пропускной способности ) представляет собой коллектор поколения, аналогичный последовательному коллектору; Основное отличие состоит в том, что для ускорения сборки мусора используется несколько потоков.Параллельный коллектор включается параметром командной строки -XX: + UseParallelGC . По умолчанию с этим параметром и второстепенная, и основная сборки выполняются параллельно, чтобы еще больше снизить накладные расходы на сборку мусора.

На машине с аппаратными потоками N , где N больше 8, параллельный сборщик использует фиксированную долю N в качестве количества потоков сборщика мусора. Доля составляет приблизительно 5/8 для больших значений N .При значениях N ниже 8 используется номер N . На выбранных платформах доля снижается до 5/16. Конкретное количество потоков сборщика мусора можно настроить с помощью параметра командной строки (который описан позже). На хосте с одним процессором параллельный сборщик, вероятно, не будет работать так же хорошо, как последовательный сборщик, из-за накладных расходов, необходимых для параллельного выполнения (например, синхронизации). Однако при запуске приложений с кучами среднего и большого размера он обычно превосходит последовательный сборщик на скромную величину на машинах с двумя процессорами и обычно работает значительно лучше, чем последовательный сборщик, когда доступно более двух процессоров.

Количество потоков сборщика мусора можно контролировать с помощью параметра командной строки -XX: ParallelGCThreads = . Если явная настройка кучи выполняется с параметрами командной строки, то размер кучи, необходимый для хорошей производительности с параллельным сборщиком, такой же, как и с последовательным сборщиком. Однако включение параллельного сборщика должно сделать паузы сбора короче. Поскольку в незначительной сборке участвуют несколько потоков сборщика мусора, возможна некоторая фрагментация из-за переходов от молодого поколения к постоянному поколению во время сборки.Каждый поток сборки мусора, вовлеченный в второстепенную сборку, резервирует часть постоянного поколения для продвижения, и разделение доступного пространства на эти «буферы продвижения» может вызвать эффект фрагментации. Уменьшение количества потоков сборщика мусора и увеличение размера постоянного поколения уменьшит этот эффект фрагментации.

Эргономика параллельного коллектора

Параллельный коллектор выбран по умолчанию на машинах серверного класса. Кроме того, параллельный сборщик использует метод автоматической настройки, который позволяет вам указывать конкретное поведение вместо размеров генерации и других подробностей настройки низкого уровня.Вы можете указать максимальное время приостановки сборки мусора, пропускную способность и размер (размер кучи).

Максимальное время паузы при сборке мусора : Максимальное целевое время паузы указывается с помощью параметра командной строки -XX: MaxGCPauseMillis = . Это интерпретируется как подсказка о том, что желательно время паузы миллисекунд или меньше; по умолчанию нет цели максимального времени паузы. Если задано целевое время паузы, размер кучи и другие параметры, относящиеся к сборке мусора, корректируются в попытке сделать паузы при сборке мусора короче указанного значения.Эти настройки могут привести к тому, что сборщик мусора снизит общую пропускную способность приложения, и желаемое целевое время паузы не всегда может быть достигнуто.
Пропускная способность : Целевая пропускная способность измеряется в терминах времени, затраченного на сборку мусора, по сравнению со временем, потраченным за пределами сборки мусора (называемое временем приложения). Цель задается параметром командной строки -XX: GCTimeRatio = , который устанавливает отношение времени сборки мусора ко времени приложения равным 1 / (1 + ) .
Например, -XX: GCTimeRatio = 19 задает цель 1/20 или 5% от общего времени сборки мусора. Значение по умолчанию — 99, что дает цель — 1% времени на сборку мусора.
Footprint : Максимальный размер кучи указывается с помощью параметра -Xmx . Кроме того, неявная цель сборщика — минимизировать размер кучи, пока выполняются другие цели.

Приоритет целей

Цели решаются в следующем порядке:

Максимальное целевое время паузы
Цель по пропускной способности
Минимальная необходимая площадь

Сначала достигается максимальное время паузы. Только после его достижения достигается цель по пропускной способности. Точно так же, только после достижения первых двух целей учитывается целевой размер.

Изменение размера поколения

Статистика, такая как среднее время паузы, сохраняемая сборщиком, обновляется в конце каждого сбора. Затем проводятся тесты для определения того, были ли достигнуты цели, и вносятся все необходимые корректировки в размер поколения. Исключением является то, что явная сборка мусора (например, вызовы System.gc () ) игнорируются с точки зрения хранения статистики и корректировки размеров поколений.

Увеличение и уменьшение размера поколения выполняется с приращениями, которые составляют фиксированный процент от размера поколения, так что поколение шагает вверх или вниз по направлению к желаемому размеру.Увеличение и уменьшение происходит с разной скоростью. По умолчанию поколение увеличивается с шагом 20% и уменьшается с шагом 5%. Процент роста контролируется параметром командной строки -XX: YoungGenerationSizeIncrement = для молодого поколения и -XX: TenuredGenerationSizeIncrement = для постоянного поколения. Процент сжатия поколения регулируется флагом командной строки -XX: AdaptiveSizeDecrementScaleFactor = .Если приращение роста составляет X процент, то уменьшение уменьшения составляет X / D процент.

Если коллектор решает увеличить поколение при запуске, то к приращению добавляется дополнительный процент. Эта добавка распадается с количеством сборов и не имеет длительного эффекта. Цель дополнения — повысить производительность при запуске. Доплаты за усадку нет.

Если максимальное время паузы не достигается, размер только одного поколения сокращается за раз.Если время паузы обоих поколений превышает целевое, то сначала сокращается размер поколения с большим временем паузы.

Если цель по пропускной способности не достигается, размеры обоих поколений увеличиваются. Каждый из них увеличивается пропорционально соответствующему вкладу в общее время сборки мусора. Например, если время сборки мусора молодого поколения составляет 25% от общего времени сборки и если полное приращение молодого поколения будет на 20%, то молодое поколение будет увеличено на 5%.

Размер кучи по умолчанию

Если в командной строке не указаны начальный и максимальный размеры кучи, они рассчитываются на основе объема памяти на машине.

Клиентская JVM по умолчанию: начальный и максимальный размер кучи

Максимальный размер кучи по умолчанию составляет половину физической памяти до размера физической памяти до 192 мегабайт (МБ), а в остальных случаях — одну четвертую физической памяти до размера физической памяти до 1 гигабайта (ГБ).

Например, если на вашем компьютере 128 МБ физической памяти, то максимальный размер кучи равен 64 МБ, а размер физической памяти больше или равен 1 ГБ в результате максимальный размер кучи составляет 256 МБ.

Максимальный размер кучи фактически не используется JVM, если ваша программа не создает достаточно объектов для этого. Во время инициализации JVM выделяется гораздо меньшая сумма, называемая начальным размером кучи . Этот объем составляет не менее 8 МБ, а в противном случае — 1/64 физической памяти до размера физической памяти 1 ГБ.

Максимальный объем пространства, выделяемого молодому поколению, составляет одну треть от общего размера кучи.

Сервер JVM по умолчанию: начальный и максимальный размер кучи

Начальный и максимальный размеры кучи по умолчанию на серверной JVM работают аналогично, как и на клиентской JVM, за исключением того, что значения по умолчанию могут быть выше.На 32-битных JVM максимальный размер кучи по умолчанию может составлять до 1 ГБ при наличии 4 ГБ или более физической памяти. На 64-битных JVM максимальный размер кучи по умолчанию может составлять до 32 ГБ при наличии 128 ГБ или более физической памяти. Вы всегда можете установить большую или меньшую начальную и максимальную кучу, указав эти значения напрямую; см. следующий раздел.

Указание начального и максимального размеров кучи

Вы можете указать начальный и максимальный размеры кучи с помощью флагов -Xms (начальный размер кучи) и -Xmx (максимальный размер кучи).Если вы знаете, сколько кучи необходимо вашему приложению для правильной работы, вы можете установить для -Xms и -Xmx одно и то же значение. В противном случае JVM начнет с использования начального размера кучи, а затем будет увеличивать кучу Java, пока не найдет баланс между использованием кучи и производительностью.

На эти значения по умолчанию могут влиять другие параметры и опции. Чтобы проверить значения по умолчанию, используйте параметр -XX: + PrintFlagsFinal и найдите в выходных данных MaxHeapSize . Например, в Linux или Solaris вы можете запустить следующее:

java -XX: + PrintFlagsFinal <параметры GC> -версия | grep MaxHeapSize

Превышение времени сборки мусора и ошибка OutOfMemoryError

Параллельный сборщик выдает ошибку OutOfMemoryError , если на сборку мусора (GC) тратится слишком много времени: если более 98% общего времени тратится на сборку мусора и восстанавливается менее 2% кучи, то OutOfMemoryError Выдается .

Параллельное соединение емкостей — Всё о электрике

Соединение конденсаторов: руководство для начинающих

Параллельное соединение

Последовательное соединение

Смешанное подключение

Соединение конденсаторов

Как правильно соединять конденсаторы?

Как рассчитать общую ёмкость соединённых конденсаторов?

Что ещё необходимо знать, чтобы правильно соединять конденсаторы?

Для электролитических конденсаторов.

Соединение конденсаторов

Параллельное соединение конденсаторов.

Последовательное соединение конденсаторов.

Последовательно-параллельное (смешанное) соединение конденсаторов

Параллельное соединение конденсаторов — Всё о электрике

Соединение конденсаторов

Как правильно соединять конденсаторы?

Как рассчитать общую ёмкость соединённых конденсаторов?

Что ещё необходимо знать, чтобы правильно соединять конденсаторы?

Для электролитических конденсаторов.

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Последовательное соединение конденсаторов

Параллельное соединение конденсаторов

Соединение конденсаторов

Параллельное соединение конденсаторов.

Последовательное соединение конденсаторов.

Последовательно-параллельное (смешанное) соединение конденсаторов

Параллельное соединение конденсаторов формула — Всё о электрике

Способы подключения конденсаторов в электрическую цепь

Параллельное включение конденсаторов в цепь

Последовательное включение конденсаторов в цепь

Смешанное включение емкостных накопителей в схему

Вывод

Соединение конденсаторов

Параллельное соединение конденсаторов.

Последовательное соединение конденсаторов.

Последовательно-параллельное (смешанное) соединение конденсаторов

Соединение конденсаторов Параллельное соединение конденсаторов

Последовательное соединение конденсаторов

Смешанное соединение конденсаторов

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ

Последовательное соединение конденсаторов

Параллельное соединение конденсаторов

Тест Параллельное соединение конденсаторов по физике онлайн

Точка в электрической цепи, где сходятся три и более проводников, называется:

Участок цепи между двумя соседними узлами, называется:

Соединение, в котором потребители соединены цепочкой, один за другим, называется:

Соединение, в котором несколько звеньев подключаются к одним и тем же двум узлам, называется:

Соединение, в котором два звена соединены параллельно, а к ним присоединено последовательное звено, называется:

Если на одном конденсаторе при параллельном соединении напряжение $U$, то на другом конденсаторе напряжение будет равно:

Емкость параллельного соединения конденсаторов находится по формуле:

Параллельное подсоединение конденсаторов используется потому, что:

Если имеется конденсатор 10 мкФ, а надо получить емкость 2 мкФ, то необходимо параллельно подключить конденсатор емкостью:

Для уменьшения паразитной индуктивности реального конденсатора большой емкости необходимо подключить параллельно конденсатор:

Рейтинг теста

Как соединить конденсаторы параллельным или последовательным соединением

Способы подключения конденсаторов в электрическую цепь

Параллельное включение конденсаторов в цепь

Последовательное включение конденсаторов в цепь

Смешанное включение емкостных накопителей в схему

Вывод

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Последовательное соединение конденсаторов

Параллельное соединение конденсаторов

Параллельное и последовательное соединение конденсаторов: способы, правила, формулы

Соединение конденсаторов в батарею: способы выполнения

Параллельное соединение: схемы, правила

Последовательное соединение: способ, используемый реже

Смешанное соединение конденсаторов: схема, причины необходимости применения

Преимущество смешанного включения конденсаторов в цепь по сравнению с последовательным или параллельным

Смешанное, параллельное и последовательное соединение конденсаторов: на что обратить внимание при его выполнении

Калькулятор расчёта ёмкости при последовательном соединении конденсаторов

Как рассчитать энергию заряженного конденсатора: выводим окончательную формулу

Для чего нужно знать показатель энергии конденсатора

Подводя итог

Соединение конденсаторов: последовательное, параллельное и смешанное

Параллельное соединение

Последовательное соединение

Смешанное подключение

Соединение конденсаторов