ГлавнаяФизикаКонденсаторы в электрических цепях

Физика - это просто!

МЕХАНИКА
ТЕРМОДИНАМИКА
ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ
· Электрон и протон
· Электрическое поле
· Электрический потенциал
· Электрический ток
· Закон Ома
· Электрические цепи
· Правила Кирхгофа
· Конденсатор
· RC-цепи

Онлайн тесты по ЕГЭ

Конденсаторы в электрических цепях


До этого рассматривались электрические цепи в которых присутствовали источник питания и резисторы (сопротивления). Такой выбор был сделан не случайно, ибо резистор является, наверное, самым распространенным радиоэлектронным элементом, работа которого интуитивно понятна.

На этой странице рассмотрим последовательные и параллельные соединения конденсаторов, которые являются, наверное вторыми по популярности радиоэлементами.

На страницах "Электрическое поле" и "Электрический потенциал" мы познакомились с плоским конденсатором. Вкратце напомним, что конденсатор состоит из двух изолированных пластин, на которых сохраняется электрический заряд, величина которого определяется емкостью конденсатора.

Аналогично резисторам, конденсаторы соединяются в электрических цепях параллельно и последовательно.

Параллельное соединение конденсаторов

Параллельное соединение конденсаторов

Из рисунка хорошо видно, что при параллельном соединении конденсаторов, напряжение, создаваемое источником питания (ИП), одинаково для конденсаторов, поскольку, одна их пластина подключена к положительному полюсу ИП, а вторая - к отрицательному.

Для того, чтобы узнать суммарный электрический заряд Q, который может храниться на конденсаторах в параллельной цепи (определить суммарную емкость C1, C2 параллельно соединенных конденсаторов), необходимо просто сложить заряды конденсаторов:

Q = C1U + C2U

Поскольку, напряжение одинаково:

Q = U(C1 + C2)
Q = UC, где C=(C1 + C2)

Таким образом, параллельно подключенные емкости конденсаторов складываются аналогично последовательно соединенным сопротивлениям резисторов (см. Электрические цепи).

Последовательное соединение конденсаторов

Последовательное соединение конденсаторов

Из рисунка хорошо видно, что правая пластина конденсатора C1 и левая пластина C2 соединены между собой, но при этом изолированы от остальной электрической цепи (поскольку пластины в конденсаторе разделены диэлектриком), поэтому, они электрически нейтральны с суммарным общим зарядом, равным нулю. Таким образом, величины зарядов, как положительных, так и отрицательных, на каждой пластине обоих конденсаторов одинаковы, и равны q.

Общее напряжение на концах конденсаторов, соединенных последовательно, определяется по формуле:

U = q/C1 + q/C2

Поскольку заряды на конденсаторах равны:

U = q(1/C1 + 1/C2)
U = q/C, где C=(C1 + C2)
или
1/C=(1/C1 + 1/C2)

Таким образом, последовательно подключенные емкости конденсаторов складываются аналогично параллельно соединенным сопротивлениям резисторов (см. Электрические цепи).



В начало страницы