V praxi se často používají tělesa, která mají malé (a velmi malé) velikosti, které mohou akumulovat velký náboj a přitom mají malý potenciál. Takové objekty se nazývají kondenzátory. Jednou z hlavních charakteristik kondenzátoru je jeho kapacita. Pokud máte v rezervě sadu kondenzátorů s různými parametry, můžete rozšířit rozsah kapacitních hodnot a rozsah provozních napětí, pokud použijete jejich připojení. Existují tři typy připojení kondenzátorů: sériové, paralelní a smíšené (paralelní a sériové).

Sériové zapojení kondenzátorů

Sériové zapojení kondenzátorů je na obr. 1

Sériové zapojení kondenzátorů, obrázek 1

Zde (obr. 1) je kladná deska jednoho kondenzátoru spojena se zápornou deskou dalšího kondenzátoru. Tímto spojením vytvoří desky sousedních kondenzátorů jeden vodič. Všechny kondenzátory zapojené do série na svých deskách mají stejný náboj. Elektrická kapacita sériového zapojení kondenzátorů se vypočítá podle vzorce:

kde je elektrická kapacita i-tého kondenzátoru.

Pokud jsou kapacity kondenzátorů při sériovém zapojení stejné, pak je kapacita jejich sériového zapojení:

kde N je počet kondenzátorů zapojených do série. V tomto případě bude maximální napětí (U), které taková skupina kondenzátorů odolá,:

kde je maximální napětí každého připojovacího kondenzátoru. Při zapojování kondenzátorů do série je třeba dbát na to, aby žádný kondenzátor baterie nebyl vystaven vyššímu napětí, než je jeho maximální provozní napětí.

Paralelní zapojení kondenzátorů

Paralelní zapojení N kondenzátorů je na Obr. 2.

Paralelní zapojení kondenzátorů, obrázek 2

Při paralelním zapojení kondenzátorů se spojují desky s náboji stejného znaménka (plus s plus; mínus s mínusem). V důsledku takového spojení má například jedna deska každého kondenzátoru stejný potenciál a druhá. Rozdíly potenciálů na deskách všech kondenzátorů, když jsou zapojeny paralelně, jsou stejné.

Při paralelním zapojení kondenzátorů se celková kapacita zapojení vypočítá jako součet kapacit jednotlivých kondenzátorů:

Při paralelním zapojení kondenzátorů se napětí rovná nejnižšímu provoznímu napětí kondenzátoru z daného zapojení.

Příklady řešení problémů

Úkol Dva kondenzátory jsou zapojeny do série. Kapacita baterie byla F, zatímco nabití na ní bylo rovné C. Jaká je kapacita jednoho z kondenzátorů ( ), je-li kapacita druhého z nich F? Jaký je potenciální rozdíl mezi deskami každého kondenzátoru?
rozhodnutí Při zapojování kondenzátorů do série víme, že náboje na celém zapojení a na každém kondenzátoru jednotlivě jsou stejné, to znamená:
ČTĚTE VÍCE
Jak daleko by měl být propan od kyslíku?

Celková kapacita sériového zapojení kondenzátoru se vypočítá pomocí výrazu:

Ze vzorce (2.2) vyplývá, že:

Pak najdeme potenciální rozdíl na deskách prvního kondenzátoru jako:

a na obálkách druhého jako:

Pojďme vypočítat požadované parametry:

[C_1=frac<</p> <p>^cdot 2cdot ^><2cdot ^-^>=2cdot ^left(Phiright)]” width=”312″ height=”43″/></p> <p><img itemprop=

Zjistíme, že kondenzátory a zapojení (které lze považovat za jeden kondenzátor s kapacitou rovnou ) jsou zapojeny do série, což znamená, že výsledná kapacita bude vypočítána jako: