Pojemność elektryczna C jest definiowana jako stosunek ładunku Q zebranego na okładkach kondensatora do napięcia U pomiędzy okładkami kondensatora.
C=Q/U
JednostkÄ… pojemnoÅ›ci elektrycznej jest jeden Farad [F]. Farad jest jednostkÄ… pochodnÄ… ukÅ‚adu jednostek SI. Farad jest również jednostkÄ… bardzo dużą, dlatego w praktyce najczęściej posÅ‚ugujemy siÄ™ jej podwielokrotnoÅ›ciami jak: milifarad [mF], mikrofarad [μF], nanofard [nF] lub pikofarad [pF].
• 1[mF]=1·10-3[F]
• 1[μF]=1·10-6[F]
• 1[nF]=1·10-9[F]
• 1[pF]=1·10-12[F]
Duża wartość jednostki pojemnoÅ›ci elektrycznej Farad → 1[F] zwiÄ…zana jest dużą wartoÅ›ciÄ… jednostki Å‚adunku elektrycznego jakÄ… jest Kulomb → 1[C]. Kulomb zwiÄ…zany jest z Å‚adunkiem elementarnym 1e równaniem 1e=1,6·10-19C. Elementarny Å‚adunek elektryczny jest do Å‚adunek elektryczny jakim obdarzony jest elektron (-1e) lub proton (+1e). JednostkÄ™ pojemnoÅ›ci elektrycznej C, jak również każdÄ… innÄ… jednostkÄ™ pochodnÄ… ukÅ‚adu SI można przedstawić za pomocÄ… jednostek podstawowych.
[F]=[C/V]=[A·s/(N·m/A·s)]=[(A·s)2/(kg·(m2/s)·m]=[(A2·s3)/(kg·m3)]
Jak widać powyżej Farad przedstawiony za pomocą jednostek podstawowych SI jest dość rozbudowanym ułamkiem.
Obwód elektryczny zbudowany jest z trzech kondensatorów poÅ‚Ä…czonych szeregowo. Każdy kondensator traktowany jest jako element o parametrach skupionych. Dla tak skonstruowanego obwodu elektrycznego wyprowadzona zostanie zależność na pojemność zastÄ™pczÄ… lub inaczej pojemność wypadkowÄ…, widzianÄ… od strony ÂzródÅ‚a zasilania obwodu. Elementy w obwodzie poÅ‚Ä…czone sÄ… szeregowo. Ponieważ kondensatory sÄ… poÅ‚Ä…czone z sobÄ… szeregowo na okÅ‚adkach każdego z nich zgromadzony bÄ™dzie ten sam Å‚adunek elektryczny Q, a Å›ciÅ›lej moduÅ‚ Å‚adunku elektrycznego Q. Wprowadzono termin moduÅ‚, ponieważ na jednej z okÅ‚adek kondensatora bÄ™dzie Å‚adunek dodatni +Q a na drugiej ujemny -Q.
Kondensatory połączone szeregowo
Obwód elektryczny zbudowany jest z trzech kondensatorów poÅ‚Ä…czonych szeregowo. Każdy kondensator traktowany jest jako element o parametrach skupionych. Dla tak skonstruowanego obwodu elektrycznego wyprowadzona zostanie zależność na pojemność zastÄ™pczÄ… lub inaczej pojemność wypadkowÄ…, widzianÄ… od strony ÂzródÅ‚a zasilania obwodu. Elementy w obwodzie poÅ‚Ä…czone sÄ… szeregowo. Ponieważ kondensatory sÄ… poÅ‚Ä…czone z sobÄ… szeregowo na okÅ‚adkach każdego z nich zgromadzony bÄ™dzie ten sam Å‚adunek elektryczny Q, a Å›ciÅ›lej moduÅ‚ Å‚adunku elektrycznego Q. Wprowadzono termin moduÅ‚, ponieważ na jednej z okÅ‚adek kondensatora bÄ™dzie Å‚adunek dodatni +Q a na drugiej ujemny -Q.
Kondensatory połączone równolegle
Kondensator pÅ‚aski zbudowany jest z dwóch okÅ‚adek o powierzchni S[m2]. OdlegÅ‚ość pomiÄ™dzy okÅ‚adkami kondensatora wynosi d[m]. Wzór na pojemność C kondensatora jest dany z definicji równaniem → C=Q/U. Q jest Å‚adunkiem elektrycznym na okÅ‚adkach kondensatora, U napiÄ™ciem pomiÄ™dzy okÅ‚adkami kondensatora. Pojemność kondensatora pÅ‚askiego może zostać również wyrażona za pomocÄ… jego wymiarów geometrycznych → S, d, oraz parametrów materiaÅ‚owych → ε=ε0·εr.
Pojemność kondensatora płaskiego
Obwód elektryczny zbudowany jest z czterech kondensatorów C1, C2, C3, C4. Kondensatory poÅ‚Ä…czone sÄ… w obwodzie szeregowo i równolegle. W przykÅ‚adzie wyznaczona zostanie pojemność zastÄ™pcza Cx ukÅ‚adu kondensatorów widziana od zacisków ÂzródÅ‚a zasilania.
Pojemność kondensatorów - zadanie 1
Obwód elektryczny zbudowany jest z piÄ™ciu kondensatorów C1, C2, C3, C4, C5. Kondensatory poÅ‚Ä…czone sÄ… w obwodzie szeregowo i równolegle. W przykÅ‚adzie wyznaczona zostanie pojemność zastÄ™pcza Cx ukÅ‚adu kondensatorów widziana od zacisków ÂzródÅ‚a zasilania.
Pojemność kondensatorów - zadanie 2
Obwód elektryczny zbudowany jest z siedmiu kondensatorów C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7. Kondensatory poÅ‚Ä…czone sÄ… w obwodzie szeregowo i równolegle. W przykÅ‚adzie wyznaczona zostanie pojemność zastÄ™pcza Cx ukÅ‚adu kondensatorów widziana od zacisków ÂzródÅ‚a zasilania.
Pojemność kondensatorów - zadanie 3