Как происходит распределение напряжения между конденсаторами, когда они подключены последовательно к источнику питания?

Vihr

31

Когда конденсаторы подключаются последовательно к источнику питания, то напряжение распределяется между ними пропорционально их величинам емкости. Давайте рассмотрим этот процесс пошагово.

1. Подключение конденсаторов. Выберите два или более конденсатора со значениями емкости, например, C1 и C2.

2. Присоедините положительный вывод первого конденсатора C1 к положительному выводу источника питания, а отрицательный вывод C1 подключите к положительному выводу второго конденсатора C2. Таким образом, конденсаторы соединены последовательно.

3. Распределение напряжения. Пусть U будет общим напряжением от источника питания. Напряжение на первом конденсаторе C1 обозначим как U1, а на втором конденсаторе C2 - U2.

4. Применение закона сохранения заряда. В соответствии с законом сохранения заряда, сумма зарядов на конденсаторах должна оставаться постоянной. Это означает, что заряд, накопленный на C1, равен заряду, накопленному на C2.

5. Заряд на конденсаторе. Заряд Q на конденсаторе определяется формулой Q = C * U, где C - емкость конденсатора, U - напряжение на конденсаторе. Учитывая, что заряды на C1 и C2 одинаковы, можно записать следующее соотношение: C1 * U1 = C2 * U2.

6. Пропорциональное распределение напряжения. Из предыдущего соотношения получаем: U1/U2 = C2/C1. Это соотношение говорит о том, что отношение напряжений на конденсаторах равно отношению их емкостей. То есть, напряжение на первом конденсаторе будет пропорционально его емкости, аналогично и для второго конденсатора.

Таким образом, при последовательном подключении конденсаторов к источнику питания, напряжение распределяется между ними пропорционально их емкостям. Чем больше емкость конденсатора, тем больше напряжение будет на нем. Важно помнить, что сумма напряжений на конденсаторах всегда равна общему напряжению от источника.