理论教育 电容器的串并联

电容器的串并联

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:串联时每个电容器极板上的电荷量都是q。设每个电容器的电容分别为C1、C2、C3,电荷量分别为q1、q2、q3,则电容器组储存的总电荷量q等于各个电容器所带电荷量之和,即设并联电容器的总电容为Ceq,由q=CeqU得式表明:并联电容器的总电容等于各个电容器的电容之和。

电容器的串并联

图3-6 电容器的串联

1.电容器的串联

把几个电容器首尾相接连成一个无分支的电路,称为电容器的串联,如图3-6所示。

串联时每个电容器极板上的电荷量都是q。设每个电容器的电容分别为C1、C2、C3,电压分别为U1、U2、U3,则

总电压U等于各个电容器上的电压之和,所以

电容器的串并联

设串联总电容(等效电容)为Ceq,则由可得

式(3.9)表明:电容串联的总电容的倒数等于各电容器电容的倒数之和。

例3.3 如图3-6中,C1=C2=C3=200 μF,额定工作电压为50 V,总电压U=120 V,求串联电容器的等效电容是多大?每只电容器两端的电压是多大?在此电压下工作是否安全?

解:三只电容器串联后的等效电容为

每只电容器上所带的电荷量为

每只电容器上的电压为

电容器上的电压小于它的额定电压,因此电容在这种情况下工作是安全的。(www.daowen.com)

图3-7 电容器的并联

2.电容器的并联

把几个电容器的一端连在一起,另一端也连在一起的连接方式,称为电容器的并联。如图3-7所示。

电容器并联时,加在每个电容器上的电压都相等。设每个电容器的电容分别为C1、C2、C3,电荷量分别为q1、q2、q3,则

电容器组储存的总电荷量q等于各个电容器所带电荷量之和,即

设并联电容器的总电容(等效电容)为Ceq,由q=CeqU得

式(3.10)表明:并联电容器的总电容等于各个电容器的电容之和。

例3.4 电容器A的电容为10 μF,充电后电压为30 V,电容器B的电容为20 μF,充电后电压为15 V,把它们并联在一起,其电压是多少?

解:电容器A、B连接前的所带电荷量分别为

它们的总电荷量为

并联后的总电容为

并联后的共同电压为

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