Какие значения ёмкостей имеют системы конденсаторов, изображённые на рисунках 66-68?

Тема урока: Ёмкость конденсаторов в системах с соединением

Инструкция: Системы конденсаторов могут быть соединены по-разному, что влияет на итоговую ёмкость системы. На рисунках 66-68 изображены три типа соединений: последовательное, параллельное и смешанное соединение.

1. *Соединение конденсаторов в последовательность (рисунок 66)*:
В такой системе конденсаторы соединены последовательно, то есть положительный вывод одного конденсатора соединяется с отрицательным выводом следующего конденсатора. Ёмкость системы определяется по формуле:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + ... + 1/Cn,
где C1, C2, ..., Cn - ёмкости каждого конденсатора в системе. Итоговая ёмкость полученной системы будет меньше, чем ёмкость самого маленького конденсатора в системе.

2. *Соединение конденсаторов параллельно (рисунок 67)*:
В параллельном соединении положительные выводы конденсаторов соединяются вместе, а также отрицательные выводы. Ёмкость системы в параллельном соединении просто суммируется, то есть:
C = C1 + C2 + ... + Cn,
где C1, C2, ..., Cn - ёмкости каждого конденсатора в системе. Итоговая ёмкость полученной системы будет больше, чем ёмкость самого большого конденсатора в системе.

3. *Смешанное соединение конденсаторов (рисунок 68)*:
В смешанном соединении конденсаторы объединены как последовательно, так и параллельно. Необходимо разбить систему на группы по типу соединения и вычислить ёмкость каждой группы. Затем применить последовательное и параллельное соединение к полученным ёмкостям и найти итоговую ёмкость системы.

Пример: Вычислим итоговую ёмкость системы конденсаторов на рисунке 67, если даны ёмкости: C1 = 10 мкФ, C2 = 15 мкФ и C3 = 5 мкФ.
В данном случае, так как конденсаторы соединены параллельно, итоговая ёмкость будет равна сумме ёмкостей каждого конденсатора: C = C1 + C2 + C3 = 10 мкФ + 15 мкФ + 5 мкФ = 30 мкФ.

Совет: Для лучшего понимания соединения конденсаторов в системе, можно провести аналогию с потоком воды. Представьте конденсаторы как емкости для воды: при последовательном соединении вода будет проходить через каждую емкость по очереди, а при параллельном соединении вода будет разделена между емкостями.

Упражнение: Дана система конденсаторов с ёмкостями C1 = 8 мкФ и C2 = 12 мкФ, соединенных последовательно. Вычислите итоговую ёмкость системы.