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
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
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).
