等価静電容量

抵抗回路の研究から、直並列の組み合わせを採用することが回路を簡素化するための効果的な戦略として機能することが分かっています。 コンデンサは、直列構成または並列構成の 2 つの方法のいずれかで回路内に配置できます。 これらのコンデンサをバッテリーに接続する方法が、個々のコンデンサの電位降下と各コンデンサが蓄積できる電荷のサイズの両方に影響します。 これは、実行されている特定の接続の種類によって決まります。 このシナリオを単純化するために、コンデンサの組み合わせを単一の等価コンデンサで置き換えることができます。 この等価コンデンサは、同じ電位差にさらされた場合、元の組み合わせと同じ量の電荷を蓄積できます。

N 個のコンデンサが並列接続されている場合、それらはすべて同じ電圧を共有します。 このような構成の等価静電容量は次の式で与えられます。

並列接続された N 個のコンデンサの等価静電容量は、それぞれの個別の静電容量の合計に等しいことに注意することが重要です。

ここで、N 個のコンデンサが直列に相互接続されているシナリオに移ると、同じ電流 i が、したがってすべてのコンデンサに同じ電荷が流れることが観察されます。 この設定の等価静電容量は次のように表されます。

並列構成とは対照的に、直列に接続されたコンデンサの等価静電容量は、各コンデンサの個別の静電容量の逆数の合計の逆数として計算されます。