Pojemność zastępcza to taka pojemność jednego kondensatora, która może zastąpić cały układ kondensatorów bez zmiany jego działania elektrycznego.
W zadaniach egzaminacyjnych najczęściej trzeba rozpoznać, czy kondensatory są połączone szeregowo, czy równolegle, ponieważ wzory są różne.
Połączenie szeregowe kondensatorów
Dla kondensatorów połączonych szeregowo obowiązuje zależność:
[
\frac{1}{C_z}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\frac{1}{C_3}+...
]
Ważna zasada praktyczna: pojemność zastępcza kondensatorów połączonych szeregowo jest zawsze mniejsza od najmniejszej pojemności w układzie.
Przykład:
[
C_1=1\mu F,\quad C_2=2\mu F,\quad C_3=3\mu F
]
[
\frac{1}{C_z}=\frac{1}{1}+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}=1+0{,}5+0{,}333...=1{,}833...
]
[
C_z\approx 0{,}545\mu F
]
Wynik jest mniejszy niż 1 μF, czyli mniejszy od najmniejszego kondensatora.
Połączenie równoległe kondensatorów
Dla porównania, przy połączeniu równoległym pojemności się dodają:
[
C_z=C_1+C_2+C_3+...
]
Dla tych samych kondensatorów byłoby:
[
C_z=1\mu F+2\mu F+3\mu F=6\mu F
]
Typowa pułapka egzaminacyjna
Odpowiedź 6 μF byłaby poprawna tylko dla połączenia równoległego. W połączeniu szeregowym nie wolno zwyczajnie dodawać pojemności.