Łączenie szeregowe kondensatorów

Połączenie szeregowe kondensatorów jest to połączenie kilku kondensatorów tak, jak przedstawiono na poniższej ilustracji.

Połączenie szeregowe-kondensatorów

Pojemność zastępcza

Dla takiego układu można obliczyć tak zwaną pojemność zastępczą. Pojemność zastępcza jest to taka pojemność jednego kondensatora, który zgromadzi taki sam ładunek elektryczny po przyłożeniu takiego samego napięcia jak w przypadku układu kondensatorów.

Wzór na pojemność zastępczą C kondensatorów połączonych szeregowo C₁, C₂, ..., C_n jest następujący:

$\frac{1}{C}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+...+\frac{1}{C_n}$

Warto dodać, że:

Q=Q₁=Q₂=...=Q_n

oraz

U=U₁+U₂+...+U_n.

Pojemność zastępcza w połączeniu szeregowym kondensatorów jest zawsze mniejsza niż najmniejsza pojemność w układzie.

Przykład

Oblicz pojemność zastępczą dwóch kondensatorów połączonych szeregowo o pojemności C₁= 1 µF i C₂= 2 µF.

skorzystamy ze wzoru:

$\frac{1}{C}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+...+\frac{1}{C_n}$

Mamy więc:

$\frac{1}{C}=\frac{1}{1 \mu F}+\frac{1}{2 \mu F}\\\frac{1}{C}=\frac{3}{2 \mu F}\\C=\frac{2}{3}\mu F$

Pojemność zastępcza dwóch kondensatorów o pojemności 1 i 2 µF połączonych szeregowo wynosi 2/3 µF.

Łączenie równoległe oporników

Odwrotność oporu zastępczego w połączeniu równoległym odbiorników jest równa sumie odwrotności wszystkich oporów w układzie.

Łączenie szeregowe oporników

Opór zastępczy w połączeniu szeregowym odbiorników jest równy sumie oporów poszczególnych odbiorników w układzie.

Łączenie równoległe kondensatorów

Pojemność zastępcza w połączeniu równoległym kondensatorów jest równa sumie wszystkich pojemności kondensatorów w układzie.

Pojemność elektryczna

Pojemność elektryczna C odizolowanego przewodnika jest to wielkość fizyczna równa stosunkowi ładunku Q dostarczonego do przewodnika do potencjału tego przewodnika.

Kondensator

Kondensator elektryczny jest to układ najczęściej dwóch przewodników, które są odizolowane od siebie poprzez próżnię lub dielektryk (izolator), mający zdolność do gromadzenia ładunku elektrycznego Q pod wpływem przyłożonego napięcia elektrycznego U.