Pojemność zastępcza

Z badań nad obwodami rezystancyjnymi wynika, że wykorzystanie kombinacji szeregowo-równoległej jest skuteczną metodą upraszczania obwodów. Kondensatory w obwodzie mogą być połączone na jeden z dwóch sposobów: w konfiguracji szeregowej lub równoległej. Sposób, w jaki kondensatory są podłączone do baterii, wpływa zarówno na spadek napięcia na każdym kondensatorze, jak i na ilość ładunku, jaki może zgromadzić każdy z nich. Aby uprościć ten przypadek, kombinację kondensatorów można zastąpić jednym kondensatorem zastępczym. Kondensator ten może magazynować taką samą ilość ładunku jak pierwotna kombinacja, gdy poddany jest temu samemu napięciu.

W przypadku połączenia równoległego N kondensatorów wszystkie mają to samo napięcie. Pojemność zastępcza dla takiej konfiguracji jest dana wzorem:

Należy zauważyć, że pojemność zastępcza N kondensatorów połączonych równolegle jest równa sumie ich indywidualnych pojemności.

Przechodząc teraz do sytuacji, w której N kondensatorów jest połączonych szeregowo, obserwujemy, że przez wszystkie kondensatory płynie ten sam prąd i tym samym zgromadzony ładunek jest identyczny. Pojemność zastępcza tego układu wyraża się jako:

W przeciwieństwie do konfiguracji równoległej, pojemność zastępcza kondensatorów połączonych szeregowo jest obliczana jako odwrotność sumy odwrotności pojemności poszczególnych kondensatorów.