§ 15.16. Соединение конденсаторов в батарею.

Во многих случаях для получения нужной электроемкости конденсаторы прихо. дится соединять в группу, которая называется батареей.

Последовательным называется такое соединение конденсаторов, при котором отрицательно заряженная обкладка предыдущего конденсатора соединена с положительно заряженной обкладкой последующего (рис.

15.31). При последовательном соединении на всех обкладках конденсаторов будут одинаковые по величине заряды (Объясните, почему.) Так как заряды на конденсаторе находятся в равновесии, то потенциалы обкладок, соединенных между собой проводниками, будут одинаковыми.

Учитывая эти обстоятельства, выведем формулу для вычисления электроемкости батареи последовательно соединенных конденсаторов.

Рис. 15.30.

Рис. 15.31.

Рис. 15.32,

Из рис. 15.31 видно, что напряжение на батарее равно сумме напряжений на последовательно соединенных конденсаторах. Действительно,

или

Используя соотношение получим

После сокращения на будем иметь

Из (15.21) видно, что при последовательном соединении электроемкость батареи оказывается меньше самой маленькой из электроемкостей отдельных конденсаторов.

Параллельным называется соединение конденсаторов, при котором все положительно заряженные обкладки присоединены к одному проводу, а отрицательно заряженные — к другому (рис. 15.32). В этом случае напряжения на всех конденсаторах одинаковы и равны а заряд на батарее равен сумме зарядов на отдельных конденсаторах:

откуда

После сокращения на получаем формулу для. вычисления электроемкости батареи параллельно соединенных конденсаторов:

Из (15.22) видно, что при параллельном соединении электроемкость батареи получается больше, чем самая большая из электроемкостей отдельных конденсаторов.

Рис. 15.33.

При изготовлении конденсаторов большой электроемкости пользуются параллельным соединением, изображенным на рис. 15.33. Такой способ соединения дает экономию в материале, так как заряды располагаются с обеих сторон обкладок конденсаторов (кроме двух крайних обкладок). На рис. 15.33 соединено параллельно 6 конденсаторов, а обкладок сделано 7. Следовательно, в этом случае параллельно соединенных конденсаторов на один меньше, чем число металлических листов в батарее конденсаторов, т. е.