Przy połączeniu szeregowym kondensatorów przez oba elementy "przechodzi" ten sam ładunek, a napięcia na kondensatorach sumują się. Z tego wynika podstawowa zależność na pojemność zastępczą:
1/Cz = 1/C1 + 1/C2
Podstawiamy dane: C1 = 5 µF, C2 = 10 µF.
Liczymy krok po kroku:
- 1/C1 = 1/5 = 0,2 (1/µF)
- 1/C2 = 1/10 = 0,1 (1/µF)
- 1/Cz = 0,2 + 0,1 = 0,3 (1/µF)
- Cz = 1/0,3 ≈ 3,33 µF
Odpowiedź "3.33µF" jest więc poprawna. Dodatkowa kontrola sensu wyniku: dla kondensatorów w szeregu pojemność zastępcza zawsze jest mniejsza od najmniejszej z pojemności składowych, czyli mniejsza niż 5 µF — i 3,33 µF spełnia ten warunek.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "15µF" to wynik charakterystyczny dla połączenia równoległego (wtedy pojemności się sumują). W szeregu taka wartość nie może wyjść.
- "5µF" sugeruje brak wpływu drugiego kondensatora. W szeregu dołączenie kolejnego kondensatora zmniejsza pojemność zastępczą, więc nie pozostaje ona równa mniejszemu z elementów.
- "7.5µF" to wartość pośrednia, ale nadal zbyt duża jak na szereg (większa od 5 µF). Taki wynik często bierze się z użycia niewłaściwego wzoru lub intuicyjnego "uśredniania".
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w zadaniu jest słowo "szeregowo", od razu sprawdź, czy Twój wynik wyszedł mniejszy od najmniejszej pojemności. To szybki test wychwytywania pomyłek we wzorze.
