Kwalifikacja: TLO.01 - Wykonywanie obsługi technicznej wyposażenia awionicznego i elektrycznego statków powietrznych

W tym zadaniu kluczowe jest zrozumienie, jak zachowuje się pojemność kondensatorów przy różnych sposobach łączenia. Bardzo często myli się zasady dla połączenia szeregowego i równoległego, co prowadzi do zupełnie błędnych wyników. Intuicyjnie wiele osób zakłada, że skoro dwa kondensatory połączymy razem, to pojemność „powinna” się zwiększyć, dlatego pojawia się pokusa, żeby dodać 47 nF + 47 nF i uzyskać 94 nF. Tyle że ta zasada dotyczy tylko połączenia równoległego, gdzie okładziny się jakby „powiększają”, a więc rośnie zdolność magazynowania ładunku. W połączeniu szeregowym sytuacja jest dokładnie odwrotna: kondensatory ustawione są jeden za drugim w torze prądu, a skuteczna grubość dielektryka rośnie. W efekcie całkowita pojemność maleje. Matematycznie opisuje to wzór: 1/Cz = 1/C1 + 1/C2. Gdy oba kondensatory są jednakowe, wynik jest zawsze mniejszy od pojedynczej pojemności i równy jej połowie. Dlatego odpowiedź 47 nF, która sugeruje, że pojemność się nie zmienia, jest nie do obrony – tak by było, gdyby drugi kondensator był w ogóle odłączony. Z kolei wartość 11,75 nF wygląda na próbę „jeszcze większego zmniejszenia” pojemności, ale nie wynika z żadnej poprawnej zależności matematycznej dla dwóch identycznych kondensatorów. Czasem uczniowie błędnie dzielą pojemność przez 4, bo kojarzą, że przy niektórych przekształceniach obwodów pojawiają się takie ułamki, jednak tutaj nie ma to uzasadnienia fizycznego. Dla dwóch jednakowych kondensatorów w szeregu wynik musi być dokładnie połową wartości pojedynczego elementu. W praktyce zawodowej takie pomyłki są groźne. Jeśli ktoś założy, że pojemność się sumuje, zamiast maleć, może dobrać niewłaściwe wartości elementów w filtrach zasilania, układach rozruchowych czy obwodach czasowych. W instalacjach awionicznych może to skutkować złą filtracją zakłóceń, niestabilną pracą urządzeń lub przeciążeniem elementów przy napięciu wyższym niż dopuszczalne. Dlatego moim zdaniem warto sobie jasno poukładać w głowie prostą zasadę: kondensatory w szeregu – liczymy z odwrotności, a wynik jest mniejszy niż najmniejsza pojemność w szeregu. Jeśli wychodzi inaczej, to znak, że gdzieś po drodze jest błąd w rozumowaniu lub rachunkach.