Многие из вас видели, а некоторые даже знают эти простые формулы расчета "емкости" конденсаторного соединения. Даже название Параллельное и Последовательное говорит само за себя (ниже нарисую какое как называется).
УЧЕБНЫЕ ФОРМУЛЫ ВРУТ !
Вот так "с места в карьер" и никакой иронии. Вы никогда не рассчитаете по этим формулам электрическую емкость конденсаторного соединения даже для самых условных и теоретических идеальных конденсаторов.
Оставим в покое суммарное Параллельное соединение - с ним в теории всё в порядке и сумма емкостей двух конденсаторов просто удваивается в теории и в самой идеальной практике.
Из теории следует, что общая энергия двух заряженных и соединенных параллельно конденсаторов равна сумме энергий каждого из них взятых в отдельности.
Все мы помним, что "Энергия не берется из ниоткуда и не исчезает в никуда, а лишь переходит из одного состояния в другое."
Это как деньги - исчезают у бедных и появляются в состоянии у богатых.
Формула энергии заряженного конденсатора выглядит просто
Терпение Друг мой - *Парадокс на подходе
Для простоты понимания мы представим теоретическое последовательное соединение двух равных по всем параметрам конденсаторных емкостей.
Расчет емкости последовательной цепи конденсаторов будет проще вести при кратных и круглых значениях емкости выраженной в микроФарадах и напряжения выраженного в Вольтах.
Дано: Емкость первого конденсатора 10 мкФ при напряжении 10 В, Емкость второго конденсатора 10 мкФ при напряжении 10 В.
Надеюсь вы заметили как я пишу про емкость в связке с напряжением.
Конденсатор копит энергию и её накопится тем больше чем выше напряжение и больше емкость.
Ну а теперь воспользуемся формулой из учебника и вычислим емкость последовательной цепи из двух конденсаторов.
Для парочки конденсаторов эта формула имеет простой вид С=(С1+С2)/4 можете проверить самостоятельно. Сразу видно, что емкость цепи стала меньше, а значит и энергии в такой схеме должно быть меньше ?!
*Емкость меньше - энергии меньше - совсем плохо.
СПОКОЙСТВИЕ, ТОЛЬКО СПОКОЙСТВИЕ и ВНИМАНИЕ
Быстренько вычислим Энергию одного из конденсаторов при С=10, U=10 накопленная энергия будет равна 10*(10*10)/2. Кулоны оставим Кулону, а в итоге имеем 500 Дж"Ы". Для двух конденсаторов это ровно тыща.
Запомним эту "цифиру" с тремя нулями - 1000.
Когда мы соединяем конденсаторы Параллельно общая Энергия будет суммой и это абсолютно верно. Но что происходит когда "разноимённые пластины одного конденсатора присоединяются к противоположным по знаку пластинам другого"?
И ПОЧЕМУ НИКТО НЕ ВСПОМИНАЕТ О НАПРЯЖЕНИИ ?
Давайте вспомним Мы! Последовательное соединение любых напряженных (находящихся под напряжением) элементов электрической цепи, будь то конденсаторы, аккумуляторы, батарейки и ионисторы, всегда дает сумму напряжений на общих (крайних) выводах.
Напряжение первого конденсатора 10 мкФ с напряжением 10 В и второго конденсатора 10 мкФ с напряжением 10 В в сумме дают нам 20 вольт, а емкость мы уже вычисляли С=(С1+С2)/4 = 5 мкФ.
ВНИМАТЕЛЬНО ПРОВЕРЬТЕ ЭТИ РАСЧЕТЫ
А теперь вычислим энергию суммарного конденсатора 5 мкФ с напряжением 20 Вольт. Накопленная энергия будет равна 5*(20*20)/2 = 1000 Дж"Ы" Для двух конденсаторов это ровно тыща.
Вспомним "цифиру" с тремя нулями - 1000 и возрадуемся!
Мы помним, что "Энергия не берется из ниоткуда и не исчезает в никуда, а лишь переходит из одного состояния в другое."
МОЙ ВАМ СОВЕТ
Когда вы опечалены тем что у вас под рукой нет нужного под напряжение конденсатора хорошей емкости, вспомните, что последовательно соединение увеличивает допустимое напряжение и нисколько не уменьшает электрическую емкость суммы конденсаторов.