4.4
Si consideri una rete di condensatori complessa con tre gruppi di condensatori collegati in parallelo, e questi gruppi vengono quindi collegati in serie tra loro. Determinare la capacità equivalente tra i terminali di questo intricato circuito.
Per risolvere questo problema, viene analizzato per primo il gruppo alla base del circuito, costituito da quattro condensatori collegati in parallelo. La somma della loro capacità dà una capacità equivalente, rappresentata da un singolo condensatore C3.
Successivamente, viene considerato il gruppo intermedio, con tre condensatori in parallelo. Ancora una volta, sommando le loro capacità si ottiene la capacità equivalente C2.
Infine, considera il gruppo superiore, che ha due condensatori in parallelo. La capacità equivalente è calcolata e rappresentata con un condensatore, C1.
Ora, il complesso circuito è stato semplificato in tre condensatori collegati in serie.
Per determinare la capacità equivalente per questa combinazione di serie, si prende la somma dei reciproci di ciascuna capacità, risultando nell'inverso della capacità equivalente.
Dopo aver riorganizzato i termini, si ottiene la capacità equivalente dell'intero circuito tra i terminali.
Dallo studio dei circuiti resistivi, si comprende che l'utilizzo di una combinazione serie-parallelo, costituisce una strategia efficace per semplificare i circuiti. I condensatori possono essere disposti all'interno di un circuito in due modi: una configurazione in serie o una configurazione in parallelo. Il modo in cui questi condensatori sono collegati a una batteria, influenzerà sia la caduta di potenziale su ogni singolo condensatore, sia la dimensione della carica che ciascun condensatore può immagazzinare. Ciò è determinato dal tipo specifico di connessione in atto. Per semplificare questo scenario, la combinazione di condensatori può essere sostituita con un unico condensatore equivalente. Questo condensatore equivalente è in grado di immagazzinare una quantità di carica identica alla combinazione originale, quando sottoposto alla stessa differenza di potenziale.
Quando è presente una connessione parallela di N condensatori, tutti condividono la stessa tensione ai loro capi. La capacità equivalente per tale configurazione è data da
È fondamentale notare che la capacità equivalente di N condensatori collegati in parallelo, è uguale al totale delle loro capacità individuali.
Passando ora allo scenario in cui N condensatori sono collegati in serie, si osserva che la stessa corrente i, e di conseguenza la stessa carica, scorre attraverso tutti i condensatori. La capacità equivalente di questa configurazione è rappresentata come
A differenza della configurazione in parallelo, la capacità equivalente dei condensatori collegati in serie, viene calcolata come il reciproco della somma dei reciproci della capacità individuale di ciascun condensatore.
Si consideri una rete di condensatori complessa con tre gruppi di condensatori collegati in parallelo, e questi gruppi vengono quindi collegati in serie tra loro. Determinare la capacità equivalente tra i terminali di questo intricato circuito.
Per risolvere questo problema, viene analizzato per primo il gruppo alla base del circuito, costituito da quattro condensatori collegati in parallelo. La somma della loro capacità dà una capacità equivalente, rappresentata da un singolo condensatore C3.
Successivamente, viene considerato il gruppo intermedio, con tre condensatori in parallelo. Ancora una volta, sommando le loro capacità si ottiene la capacità equivalente C2.
Infine, considera il gruppo superiore, che ha due condensatori in parallelo. La capacità equivalente è calcolata e rappresentata con un condensatore, C1.
Ora, il complesso circuito è stato semplificato in tre condensatori collegati in serie.
Per determinare la capacità equivalente per questa combinazione di serie, si prende la somma dei reciproci di ciascuna capacità, risultando nell'inverso della capacità equivalente.
Dopo aver riorganizzato i termini, si ottiene la capacità equivalente dell'intero circuito tra i terminali.
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