08. Połączenie szeregowe i równoległe kondensatorów

Podobnie jak rezystory, kondensatory można łączyć w obwodach na dwa podstawowe sposoby: szeregowo i równolegle. Sposób połączenia wpływa na całkowitą pojemność zastępczą.

W połączeniu szeregowym kondensatory łączymy „jeden za drugim”, tak że ładunek na każdym kondensatorze jest taki sam, ale napięcie całkowite rozkłada się na poszczególne elementy.

• Ładunek na każdym kondensatorze:

$$ Q = Q_1 = Q_2 = \dots = Q_n $$

• Napięcie całkowite to suma napięć na kondensatorach:

$$ U = U_1 + U_2 + \dots + U_n $$

• Pojemność zastępcza \( C_s \) jest wyznaczana ze wzoru:

$$ \frac{1}{C_s} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \dots + \frac{1}{C_n} $$

Dla dwóch kondensatorów:

$$ C_s = \frac{C_1 \cdot C_2}{C_1 + C_2} $$

Połączenie szeregowe zmniejsza całkowitą pojemność kondensatorów.

W połączeniu równoległym kondensatory łączymy tak, że mają takie samo napięcie, a ładunek całkowity jest sumą ładunków na poszczególnych kondensatorach.

• Napięcie na wszystkich kondensatorach jest takie samo:

$$ U = U_1 = U_2 = \dots = U_n $$

• Ładunek całkowity jest sumą ładunków:

$$ Q = Q_1 + Q_2 + \dots + Q_n $$

• Pojemność zastępcza \( C_r \) jest sumą pojemności poszczególnych kondensatorów:

$$ C_r = C_1 + C_2 + \dots + C_n $$

Połączenie równoległe zwiększa całkowitą pojemność kondensatorów.

• Szeregowo: pojemności dodają się odwrotnie, całkowita pojemność jest mniejsza niż najmniejsza pojemność.
• Równolegle: pojemności sumują się bezpośrednio, całkowita pojemność jest sumą wszystkich pojemności.
• Znajomość połączeń kondensatorów jest ważna przy projektowaniu układów filtrujących, zasilaczy i obwodów rezonansowych.