Соединение конденсаторов. На практике возникает необходимость получить определенное значение емкости путем соединения имеющихся конденсаторов в батарею

На практике возникает необходимость получить определенное значение емкости путем соединения имеющихся конденсаторов в батарею. Для этого надо знать, как определяется заряд, емкость и разность потенциалов при параллельном и последовательном соединениях конденсаторов.

Разность потенциалов двух точек электрической цепи называется напряжением: . При параллельном соединении (рис. 42.1) напряжение на всех конденсаторах имеет одинаковое значение:

.

Заряды конденсаторов равны , , соответственно. Зарядом батареи конденсаторов называют заряд обкладок, подключенных к одному из полюсов источника электрической энергии:

.

Емкость батареи конденсаторов

. (42.1)

При последовательном соединении (рис. 42.2) одинаковым для всех конденсаторов является заряд q, равный заряду батареи. Напряжения на конденсаторах равны соответственно:

, , .

Напряжение на батарее равно сумме напряжений на конденсаторах:

.

Заменим U отношением и, сократив на заряд q, получим уравнение для определения емкости последовательно соединенных конденсаторов:

. (42.2)

Формулы (42.1), (42.2) можно применить для любого количества конденсаторов. Если емкости соединяемых конденсаторов одинаковы, то эти формулы можно представить в более удобной форме:

; (42.3)

. (42.4)

где – емкость одного конденсатора; n – количество конденсаторов.