1.8.3. Połączenia kondensatorów 63
1.8.3. Połączenia kondensatorów 63
Rys. 1. Połączenie szeregowe kondensatorów
Rys. 2. Połączenie równoległe kondensatorów
Połączenie szeregowe
W szeregowym połączeniu kondensatorów wypadkowy ładunek jest mniejszy niż w przypadku pojedynczego kondensatora dołączonego do tego samego źródła napięcia, ponieważ przy połączeniu szeregowym na każdym kondensatorze odkłada się tylko część napięcia zasilającego.
W połączeniu szeregowym kondensatorów zastępcza pojemność jest zawsze mniejsza od pojemności najmniejszego kondensatora.
Ładunek dostarczony do kondensatorów połączonych szeregowo jest taki sam. Suma napięć na kondensatorach jest równa napięciu zasilania: U = L/, + U2 (rys. 1). Wobec tego napięcia na kondensatorach muszą być odwrotnie proporcjonalne do pojemności, aby kondensatory mogły przyjąć jednakowe ładunki.
W połączeniu szeregowym kondensatorów odwrotność pojemności zastępczej jest równa sumie odwrotności pojemności kondensatorów składowych.
Przykład 1:
Dwa kondensatory 270 pF i 470 pF są połączone szeregowo. Jaka jest pojemność zastępcza?
Rozwiązanie:
C, • C2 _ 270 pF • 470 pF " C, + C2 “ 270 pF + 470 pF
171,5 pF
Połączenie szeregowe: |
Połączenie szeregowe dwóch |
kondensatorów: | |
U = U, +u2 | |
0 C1 C2 | |
1 1 1 |
c, • Co |
c - 1 2 | |
c c, c2 |
c, + c2 |
Połączenie równolegle:
O = O, + Oj
=> C U = C, U + C2 U
Przykład 2:
Wypadkowa pojemność dwóch kondensatorów połączonych szeregowo jest równa 248 pF. Jeden z kondensatorów ma pojemność C, = 680 pF. Jaka powinna być pojemność drugiego kondensatora?
Rozwiązanie:
1-J- — =
C~ C, C2 ^ C2~ C C,
=-2l2l = 24S PF • 680 PF _ 390 pF 2 C,-C 680 pF - 248 pF
C pojemność zastępcza; C,, C2 pojemności składowe
W połączeniu równoległym kondensatorów pojemność zastępcza jest równa sumie pojemności składowych.
Połączenie równoległe
W połączeniu równoległym ładunek wypadkowy, a więc także pojemność zastępcza, jest większy od każdego z kondensatorów.
Na kondensatorach połączonych równolegle jest takie samo napięcie (rys. 2). Ładunek całkowity jest równy sumie ładunków obydwu kondensatorów, czyli 0 = 0, +Q2. A ponieważ pojemności są proporcjonalne do ładunków, więc C = C, + C2.
Przykład 3:
Trzy kondensatory 470 pF, 270 pF i 68 pF połączono równolegle. Jaka jest pojemność zastępcza?
Rozwiązanie:
C = C, + C2 + C3 = 470 pF + 270 pF + 68 pF = 808 pF
Pojemności zastępcze mieszanych połączeń kondensatorów oblicza się krok po kroku, wyznaczając kolejno pojemności zastępcze poszczególnych gałęzi, w których elementy są połączone szeregowo albo równolegle.