Celková kapacita dvou stejných kondenzátorů: vzorec a výpočty

Kondenzátory jsou zařízení používaná v elektronice a elektrotechnice k ukládání elektrického náboje. Skládají se ze dvou vodivých desek oddělených dielektrickým materiálem. Kapacita kondenzátoru je jeho schopnost ukládat náboj. Celkovou kapacitu dvou stejných kondenzátorů lze vypočítat pomocí konkrétního vzorce.

Pro výpočet celkové kapacity dvou stejných kondenzátorů lze použít vzorec, který je založen na jejich individuální kapacitě. Celková kapacita C obou kondenzátorů se vypočítá podle vzorce:

C_celkový = C₁ + C₂

Kde C₁ A C₂ - individuální kapacity každého z kondenzátorů. Výsledek výpočtu celkové kapacity je vyjádřen ve faradech (F).

Tento vzorec je založen na principu paralelního spojení dvou kondenzátorů. Při paralelním připojení kondenzátorů se jejich efektivní kapacita sečte. Celková kapacita dvou stejných kondenzátorů se tak bude rovnat součtu jejich jednotlivých kapacit.

Celková kapacita dvou kondenzátorů

Celkovou kapacitu dvou kondenzátorů lze vypočítat pomocí vzorce, pokud jsou známy jejich individuální kapacity. Pokud jsou dva kondenzátory připojeny paralelně, celková kapacita se rovná součtu jejich jednotlivých kapacit:

Pokud jsou dva kondenzátory zapojeny do série, celková kapacita bude obrácená k součtu reverzních veličin jejich jednotlivých nádrží:

Tyto vzorce usnadňují určení celkové kapacity systému ze dvou kondenzátorů v závislosti na jejich spojení.

Ať máme dva kondenzátory s kapacitami 10 uF a 20 uf. Pokud je spojíte paralelně, celková kapacita bude:

C_celkový = 10 uf + 20 uf = 30 uf

Pokud je spojíme postupně:

1/C_celkový = 1/10 uf + 1/20 uf = 1/6. 7 uf

C_celkový = 6.7 µF

Celková kapacita obou kondenzátorů tedy závisí na jejich připojení a lze je vypočítat pomocí příslušných vzorců.

Vzorec pro výpočet celkové kapacity

Celkovou kapacitu dvou stejných kondenzátorů lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:

C_celkový = 2C

• C_celkový - celková kapacita dvou kondenzátorů;
• C - kapacita jednoho kondenzátoru.

Vzorec předpokládá, že dva kondenzátory jsou stejné ve svých parametrech, včetně kapacity, a jsou spojeny paralelně. Při tomto připojení každý z kondenzátorů přidává svou kapacitu do celkové kapacity systému.

Tento vzorec je zjednodušený model použitelný pro kondenzátory, které mají systematický stejný rozptyl hodnot nádrží. Ve skutečnosti mohou mít kondenzátory individuální odchylky od svých nominálních hodnot a jejich kombinovaná kapacita se může lišit od vypočtené hodnoty.

Kapacita kondenzátorů

Kapacita kondenzátoru závisí na jeho geometrických parametrech, jako je plocha desek, vzdálenost mezi nimi a dielektrická propustnost materiálu, který vyplňuje prostor mezi deskami. Čím větší plocha desek nebo menší vzdálenost mezi nimi, tím větší bude kapacita kondenzátoru. Také použití materiálů s vysokou dielektrickou propustností umožňuje zvýšit kapacitu.

Celkovou kapacitu dvou stejných kondenzátorů zapojených do série lze vypočítat podle vzorce:

kde C_celkový - celková kapacita, C₁, C₂, . C_n - kapacita každého z kondenzátorů.

Pokud jsou kondenzátory zapojeny paralelně, pak se celková kapacita vypočítá podle vzorce:

Kapacita kondenzátorů hraje důležitou roli v mnoha elektrických obvodech a zařízeních, jako jsou filtry, napájecí zdroje, rádiové systémy a další.

Připojení kondenzátorů

Existuje několik způsobů připojení kondenzátorů, které umožňují upravit jejich celkovou kapacitu:

1. Sériové připojení při sériovém připojení kondenzátorů celková kapacita (C_celkový) definováno podle vzorce: 1 / C_celkový = 1 / C₁ + 1 / C₂ + . + 1 / C_n kde C₁, C₂, . C_n - kapacity propojených kondenzátorů.
2. Paralelní připojení při paralelním připojení kondenzátorů jejich celková kapacita se rovná součtu kapacit každého z nich: C_celkový = C₁ + C₂ + . + C_n
3. Smíšená sloučenina smíšená sloučenina je kombinací sériového a paralelního spojení kondenzátorů. Celková kapacita se v tomto případě vypočítá podle vzorců odpovídajících těmto sloučeninám.

Volba způsobu připojení kondenzátorů závisí na požadované celkové kapacitě a dalších faktorech, jako je provozní napětí a rozměry zařízení, ve kterém budou použity.

Sériové připojení kondenzátorů

Při sériovém připojení dvou kondenzátorů jsou jejich kapacity složeny podle vzorce:

• C_celkový - celková kapacita dvou kondenzátorů
• C₁ - kapacita prvního kondenzátoru
• C₂ - kapacita druhého kondenzátoru

Při sériovém připojení se kapacita kondenzátorů zvyšuje, protože kladné náboje na deskách obou kondenzátorů vytvářejí větší potenciálový rozdíl.

1. Předpokládejme, že máme dva kondenzátory s kapacitami 10 uF a 20 uf.
2. Vložíme hodnoty do vzorce:
   • C_celkový = 10 uf + 20 uf = 30 uf
3. Celková kapacita dvou kondenzátorů zapojených do série je tedy 30 uf.