Соединение конденсаторов

Для того чтобы, располагая определенными конденсаторами, осуществить желаемую емкость при необходимом рабочем напряжении, конденсаторы соединяют в батареи. При этом используется их параллельное и последовательное соединение.

На рисунке 19 а показано параллельное соединение конденсаторов. В этом случае общим для всех конденсаторов является напряжение U, и мы имеем

q₁ = C₁U, q₂ = C₂U, q₃ = C₃U,...

Суммарный заряд, находящийся на батарее, равен

q = = U ,

и поэтому емкость батареи равна

С = = . (14.1)

Емкость батареи конденсаторов, соединенных параллельно, равна сумме емкостей отдельных конденсаторов. Так как в этом случае напряжение на каждом конденсаторе равно напряжению на батарее, то и допустимое рабочее напряжение батареи будет таким же, как и у одного конденсатора.

На рисунке 19 б показано последовательное соединение конденсаторов. В этом случае для всех конденсаторов одинаков заряд q, равный полному заряду батареи, и мы можем написать

U₁ = , U₂ = , U₃ = ,...

Напряжение батареи будет равно сумме напряжений на отдельных конденсаторах, т.е.

U = = q .

Поэтому для емкости С всей батареи находим

= = . (14.2)

При последовательном соединении конденсаторов суммируются величины, обратные емкостям, поэтому при последовательном соединении конденсаторов результирующая емкость С всегда меньше наименьшей емкости, используемой в батарее. В этом случае напряжение на каждом конденсаторе будет меньше напряжения на батарее, и поэтому допустимое рабочее напряжение будет больше, чем у одного конденсатора.

На рисунке 19 в показано смешанное соединение конденсаторов. Емкость такой батареи легко определить, пользуясь формулами (14.1) и (14.2).