Wirtualne laboratorium/Fizyka/Elektrostatyka/Łączenie kondensatorów — pojemność zastępcza

Łączenie kondensatorów — pojemność zastępcza

Wybierz sposób połączenia dwóch kondensatorów. Równolegle pojemność zastępcza rośnie (C=C₁+C₂), szeregowo — maleje (1/C=1/C₁+1/C₂). To odwrotna analogia do łączenia oporników. Zobacz schemat i słupek pojemności.

Łączenie kondensatorów — pojemność zastępcza
Fizyka · Elektrostatyka · Łączenie kondensatorów (FIZ.ELE.PP.07)
Pojemność C1C_14,0 µF
Pojemność C2C_26,0 µF
Konfiguracja połączenia
Równoległe łączenie kondensatorów pojemność zastępczą…
pojemność C₁
4,0 µF
pojemność C₂
6,0 µF
konfiguracja
szeregowo
C zastępcza
2,40 µF
🎯 Wyzwanie: zbuduj C zastępczą
seria: 0

Dam Ci docelową pojemność zastępczą — dobierz C₁, C₂ i sposób połączenia, by ją uzyskać. Równolegle: C₁+C₂; szeregowo: mniej niż mniejszy.

Co się właśnie stało?

W łączeniu równoległym pojemności się dodają, więc pojemność zastępcza rośnie. W szeregowym jest odwrotnie — zastępcza jest mniejsza od najmniejszego kondensatora. To lustrzane odbicie reguł łączenia oporników.

Łączenie równoległe:

C=C1+C2C = C_1 + C_2

— okładki działają jak jedna większa powierzchnia, więc przy tym samym napięciu zbiorą więcej ładunku. Pojemność zawsze rośnie.

Łączenie szeregowe:

1C=1C1+1C2C=C1 C2C1+C2\dfrac{1}{C} = \dfrac{1}{C_1} + \dfrac{1}{C_2} \qquad C = \dfrac{C_1\,C_2}{C_1 + C_2}

— to jak zwiększanie odległości między okładkami: pojemność zastępcza spada poniżej najmniejszej z pojemności składowych.

Skąd ta „odwrotność" względem oporów?

U oporników szeregowo się dodaje, a równolegle liczy z odwrotności. U kondensatorów role są zamienione. Jeden wzór: Q=C⋅UQ = C\cdot U — przy stałym U większa pojemność to większy zgromadzony ładunek.

Po co Ci to na maturze:

Zadania z bateriami kondensatorów rozbijasz na kroki: fragmenty równoległe sumujesz wprost, szeregowe składasz z odwrotności. Chwyt: równolegle = suma (więcej), szeregowo = mniej niż najmniejszy.

Zapamiętaj: równolegle C = C₁ + C₂ (rośnie), szeregowo 1/C = 1/C₁ + 1/C₂ (maleje). Odwrotnie niż oporniki.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

Połączenie równoległe

Pojemności się dodają (sumuje się efektywna powierzchnia okładek): C=C1+C2C = C_1 + C_2

Połączenie szeregowe

Dodają się odwrotności, więc CC jest mniejsze od najmniejszego ze składników: 1C=1C1+1C2\dfrac{1}{C} = \dfrac{1}{C_1} + \dfrac{1}{C_2}

To odwrotna analogia do łączenia oporników.

Oznaczenia: CC — pojemność zastępcza, C1,C2C_1,C_2 — pojemności składowe.

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Jak łączyć, by zwiększyć pojemność?

Równolegle — wtedy C=C₁+C₂, bo efektywna powierzchnia okładek się sumuje.

›

Ile wynosi pojemność szeregowa?

Mniejsza od najmniejszej ze składowych: 1/C=1/C₁+1/C₂.

›

Dlaczego to odwrotność łączenia oporów?

Bo dla kondensatorów równoległe daje sumę (jak szeregowe opory), a szeregowe — sumę odwrotności (jak równoległe opory).

Teoria (klasa): FIZ.3.1.3 → Lekcja maturalna: FIZ.M.5.1 →

Powiązane eksperymenty

Kondensator — pojemność, ładunek, energia →Obwody szeregowe i równoległe — opór zastępczy →Potencjał elektryczny — napięcie i praca →