OSNOVE ELEKTROTEHNIKE
INTERAKTIVNI NASTAVNI MATERIJALI
animacije · pokusi · lab. vježbe · simulacije · test pitanja · zadaci

Elektrostatika · Kapacitivno djelilo napona
Pričekajte nekoliko sekundi za pripremu appleta

Serijski spoj kondenzatora je djelilo napona tj. ukupan napon se dijeli na više dijelova ovisno o broju kondenzatora. Ovdje razmatramo serijski spoj dva kondenzatora pa se napon dijeli na dva dijela. Kondenzatori su prije spajanja na izvor bili nenabijeni (prazni). Nakon priključenja na izvor dolazi do nabijanja. Svaki kondenzator u serijskom spoju primi jednaku količinu naboja. Vrijede relacije*:

$$Q_1 = Q_2 = Q_{\text{uk}} = {U \cdot C_{\text{uk}}}$$(1)
$$C_{\text{uk}} = {{C_1 \cdot C_2} \over {C_1 + C_2}}$$(2)
$$U_1 = {Q_{\text{uk}} \over C_1}$$(3)
$$U_2 = {Q_{\text{uk}} \over C_2}$$(4)
$$U_1 = {U \cdot {C_2 \over {C_1 + C_2}}}$$(5)
$$U_2 = {U \cdot {C_1 \over {C_1 + C_2}}}$$(6)
$$U_1 + U_2 = U$$(7)

Serijski su spojeni $C_1 = 50 \, \mu\text{F}$ i $C_2$ promjenjivog kapaciteta od $5$ do $150 \, \mu\text{F}$. Spoj je priključen na napon $U = 12 \, \text{V}$. U početku je $C_2 = C_1 = 50 \, \mu\text{F}$ pa se napon dijeli na dva jednaka dijela $U_1 = U_2 = {U \over 2} = 6 \, \text{V}$. Nakon klika na POČETAK prikazana je animirana skala voltmetra sa dvije kazaljke** crvena za $U_2$ i plava za $U_1$ tako da čitatelj može lakše pratiti promjene napona prilikom mijenjanja kapaciteta $C_2$ (pomoću slidera).

Možete zaključiti da je:

  1. zbroj napona $U_1 + U_2$ uvijek jednak naponu izvora $(U = 12 \, \text{V})$
  2. na kondenzatoru*** manjeg kapaciteta napon veći
  3. kod serijskog spoja kondenzatora ukupan (ekvivalentan) kapacitet manji od najmanjeg kapaciteta u seriji

*Relacije (1) - (6) se odnose na slučaj kad niti jedan kondenzator nema početni naboj. Jednadžba (7) je Kirchhoffov zakon za napone koja mora biti zadovoljena i u slučaju kada postoji početni naboj.
**Takav voltmetar u stvarnosti ne postoji!
***Iako se radi o kondenzatoru često skraćeno kažemo: na manjem kapacitetu napon je veći.