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

W dzielniku pojemnościowym łatwo o pomyłkę, bo zachowanie kondensatorów w połączeniu szeregowym jest odwrotne do tego, czego intuicyjnie spodziewamy się po dzielniku rezystorowym. Podstawowy błąd myślowy polega na przeniesieniu na ślepo wzoru z dzielnika rezystorowego i wpisaniu w licznik pojemności tego kondensatora, na którym mierzymy napięcie. Dla rezystorów to działa, ale dla kondensatorów w szeregu już nie. Jeśli ktoś wybiera wzór U2 = (C2/(C1 + C2))·U1, zwykle zakłada, że skoro U2 jest na kondensatorze C2, to w liczniku powinna stać jego pojemność. Tymczasem w szeregowym połączeniu kondensatorów ładunek Q jest taki sam na obu elementach, a napięcie jest odwrotnie proporcjonalne do pojemności: im mniejsza pojemność, tym większy spadek napięcia. Z relacji Q = C·U wynika, że U = Q/C, więc napięcie dzieli się „odwrotnie” niż rezystancja. Po przekształceniu równań dostajemy zależność, w której napięcie na jednym kondensatorze zależy od wartości drugiego, stąd w poprawnym wzorze dla U2 pojawia się C1. Pozostałe formy typu U2 = (C2/(C1C2))·U1 czy U2 = (C1/(C1C2))·U1 to już mieszanka błędów jednostkowych i algebraicznych. Pojawienie się iloczynu C1C2 w mianowniku sugeruje, że ktoś próbował użyć wzoru na pojemność zastępczą połączenia szeregowego 1/Cz = 1/C1 + 1/C2, ale nie dokończył poprawnie przekształceń lub pominął sumę w liczniku. Takie wyrażenia są sprzeczne wymiarowo – po wstawieniu jednostek widać, że wynik nie ma wymiaru czystej liczby, co od razu powinno zapalić czerwoną lampkę. Z mojego doświadczenia typowym problemem jest też ignorowanie faktu, że klasyczny wzór na dzielnik pojemnościowy obowiązuje dla warunków ustalonych w stanie AC, przy zaniedbaniu rezystancji upływu i impedancji obciążenia. Jeśli do dzielnika dołączymy odbiornik o skończonej impedancji, układ przestaje być prostym szeregiem dwóch pojemności i wzór trzeba zmodyfikować, uwzględniając dodatkowe gałęzie. W praktyce awionicznej i ogólnie w elektronice precyzyjnej dobrą praktyką jest zawsze sprawdzenie wymiarów wzoru, przypomnienie sobie zależności Q = C·U oraz tego, że dla pojemności w szeregu napięcie rośnie tam, gdzie pojemność jest mniejsza. To pozwala uniknąć takich właśnie błędnych wyrażeń i późniejszych problemów z kalibracją torów pomiarowych czy dzielników wysokiego napięcia.