![]() |
OSNOVE ELEKTROTEHNIKE INTERAKTIVNI NASTAVNI MATERIJALI animacije · pokusi · lab. vježbe · simulacije · test pitanja · zadaci |
Elektrostatika · Serijski spoj kondenzatora |
Na slici je prikazan serijski spoj kondenzatora $C_1$ i $C_2$ koji se klikom na sklopku na shemi priključuje na izvor napona $U$. Promjenom vrijednosti parametara program će izračunati nove napone i naboj na kondenzatorima kao i ukupni kapacitet. Ovdje razmatramo konačno stanje u pogledu raspodjele naboja odnosno napona. Serijski spojen otpornik (npr. otpor vodova, izvora i sl.) koji inače usporava uspostavu konačnog stanja je izostavljen (prijelazne pojave). Radi jednostavnosti nakon svakog otvaranja sklopke virtualni krug se resetira (svi kondenzatori se isprazne). Kondenzatori mogu prije zatvaranja sklopke biti prazni (jednostavniji slučaj — ovdje obrađen u virtualnom pokusu) ili i prije zatvaranja sklopke mogu imati neki naboj. U oba slučaja konačno stanje se uspostavlja tako da budu zadovoljeni sljedeći zakoni:
U slučaju serijskog spoja dvaju kondenzatora ukupan kapacitet je $C_{\text{uk}} = {{C_1 C_2} \over {C_1 + C_2}}$. Treba zapaziti da je u seriji kondenzatora ukupan kapacitet uvijek manji od onog najmanjeg. Serijski spoj kondenzatora naziva se i kapacitivno djelilo napona (detaljnije). Važno je primijetiti da je veći napon na kondenzatoru koji ima manji kapacitet! Zbroj napona na $C_1$ i napona na $C_2$ jednak je naponu izvora $U$. Naboj je jednak na svakom kondenzatoru u seriji, $Q_1=Q_2=Q$. Svakako dobro upamtite osnovnu formulu za odnos naboja, napona i kapaciteta: $$Q = C \cdot U$$ Nabijeni kondenzator ima u sebi spremljenu izvjesnu količinu energije koja se računa po formuli: $$W = {{C \cdot U^2} \over 2}$$ Za vježbu odredite i ostale oblike formule za $W$ koristeći relaciju $Q = C \cdot U$! |