Odpowiedź 150 pF jest poprawna, ponieważ kondensatory C1 i C2 zostały połączone szeregowo. W układzie szeregowym całkowita pojemność zastępcza obliczana jest według wzoru: 1/Cz = 1/C1 + 1/C2. Po podstawieniu wartości C1 = 200 pF i C2 = 600 pF, otrzymujemy: 1/Cz = 1/200 + 1/600. Po wykonaniu obliczeń, Cz wynosi 150 pF. Pojemności kondensatorów w układzie szeregowym zawsze są mniejsze niż najmniejsza z pojemności elementów składowych, co wskazuje na zasadę, że szeregowe połączenie kondensatorów prowadzi do zmniejszenia efektywnej pojemności. W praktycznych zastosowaniach, kondensatory w układach szeregowych używane są do regulacji czasów ładowania i rozładowania w obwodach RC, co jest kluczowe w procesach filtracji sygnałów oraz w aplikacjach związanych z elektroniką analogową. Zrozumienie tego zjawiska jest istotne dla inżynierów pracujących z obwodami elektronicznymi, gdzie precyzyjne dobieranie pojemności ma kluczowe znaczenie dla działania urządzeń.
Wybór 800 pF, 200 pF lub 400 pF jako pojemności zastępczej kondensatorów w układzie szeregowym jest wynikiem nieporozumienia dotyczącego podstawowych zasad działania kondensatorów. W układzie szeregowym, pojemności kondensatorów nie sumują się w sposób bezpośredni, co może prowadzić do mylnego wyciągania wniosków. Pojemność zastępcza jest zawsze mniejsza od najmniejszej pojemności kondensatora w obwodzie. Wartości te powinny być interpretowane w kontekście klasycznych zasad obwodów elektrycznych. W przypadku połączenia równoległego, można by oczekiwać, że pojemności się sumują, ale w konfiguracji szeregowej dochodzi do działania równania odwrotnego, co prowadzi do mniejszej wartości całkowitej. Te błędne odpowiedzi mogą wynikać z pomylenia połączenia szeregowego z równoległym, co jest częstym błędem w edukacji technicznej. To zrozumienie jest kluczowe dla pracy z układami elektronicznymi, ponieważ nieprawidłowe obliczenia mogą prowadzić do uszkodzenia komponentów lub niewłaściwego działania całego obwodu. Dobrym podejściem jest zwracanie uwagi na zasady obliczeń dla różnych konfiguracji kondensatorów, co pomoże uniknąć takich błędów w przyszłości.
