Эквивалентная электроемкость

Изучение резистивных схем демонстрирует, что использование последовательно-параллельной комбинации служит эффективной стратегией упрощения схем. Конденсаторы могут быть расположены в цепи одним из двух способов: последовательно или параллельно. Способ подключения этих конденсаторов к батарее будет влиять как на падение потенциала на каждом отдельном конденсаторе, так и на величину заряда, который может хранить каждый конденсатор. Это определяется конкретным типом соединения. Чтобы упростить этот сценарий, комбинацию конденсаторов можно заменить одним эквивалентным конденсатором. Этот эквивалентный конденсатор способен хранить такое же количество заряда, что и исходная комбинация, при воздействии той же разности потенциалов.

При параллельном соединении N конденсаторов все они имеют одинаковое напряжение. Эквивалентная емкость для такой конфигурации определяется выражением

Важно отметить, что эквивалентная емкость N конденсаторов, соединенных параллельно, равна сумме их индивидуальных емкостей.

Обращаясь к сценарию, когда N конденсаторов соединены последовательно, можно заметить, что через все конденсаторы протекает один и тот же ток i и, следовательно, один и тот же заряд. Эквивалентная емкость этой установки может быть представлена как

В отличие от параллельной конфигурации, эквивалентная емкость последовательно соединенных конденсаторов рассчитывается как обратное суммы обратных величин индивидуальной емкости каждого конденсатора.