KWALIFIKACJA ELM5 - TEST WIEDZY NR 9

PYTANIE NR 13.
Rozważ następującą tabelę przedstawiającą pojemności kondensatorów:
Kondensator Pojemność (μF)
C1 5
C2 10
C3 15
Jeśli kondensatory C1, C2 i C3 są połączone równolegle, jaka jest ich pojemność zastępcza?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przy połączeniu równoległym kondensatorów pojemność zastępcza jest sumą pojemności:
Cz = C1 + C2 + C3.
Wszystkie wartości są podane w µF, więc dodajemy je bez przeliczeń: 5 µF + 10 µF + 15 µF = 30 µF. Dlatego poprawna pojemność zastępcza to 30 µF.

Pełne wyjaśnienie:

W połączeniu równoległym kondensatorów ich okładziny są dołączone do tych samych dwóch węzłów obwodu. Oznacza to, że na każdym kondensatorze panuje to samo napięcie, natomiast ładunki zgromadzone na poszczególnych kondensatorach sumują się.

Z definicji pojemności mamy zależność Q = C · U. Dla gałęzi równoległych:

  • napięcie jest wspólne: U jest takie samo dla C1, C2 i C3,
  • ładunek całkowity jest sumą ładunków: Q = Q1 + Q2 + Q3.

Podstawiając Q1 = C1·U, Q2 = C2·U, Q3 = C3·U dostajemy:

Q = (C1 + C2 + C3) · U, więc pojemność zastępcza wynosi:

Cz = C1 + C2 + C3.

Dane z tabeli to: 5 µF, 10 µF i 15 µF, wszystkie w tej samej jednostce. Zatem:

Cz = 5 + 10 + 15 = 30 µF.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? Wartość 3,33 µF jest typowa dla zastosowania reguły z połączenia szeregowego (sumowanie odwrotności), która dla kondensatorów działa odwrotnie niż w równoległym. Odpowiedź 5 µF odpowiada jedynie najmniejszemu kondensatorowi i może wynikać z pominięcia pozostałych elementów. Odpowiedź 15 µF to największa pojedyncza pojemność i bywa wybierana na skróty, ale w połączeniu równoległym pojemność rośnie, bo dodajemy wszystkie gałęzie.

Wskazówka egzaminacyjna: zapamiętaj skojarzenie: równolegle = razem więcej (pojemności się dodają), a szeregowo = mniej (pojemność zastępcza jest mniejsza od najmniejszej).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Pojemność zastępcza w połączeniu równoległym to suma pojemności: Cz = C1 + C2 + … . Warunek: wszystkie wartości muszą być w tych samych jednostkach (np. µF). W praktyce takie łączenie zwiększa całkowitą pojemność układu.
W połączeniu równoległym każde złącze ma to samo napięcie, a ładunki na kondensatorach sumują się. Ponieważ Q = C·U, to dla wspólnego U dostajemy Q = (C1+C2+…)·U, więc pojemność zastępcza jest sumą poszczególnych pojemności.
Najczęściej myli się wzory dla połączeń: dla równoległego kondensatorów dodaje się pojemności, a dla szeregowego dodaje się odwrotności. Błąd wynika z automatycznego użycia "znanego" schematu bez sprawdzenia typu połączenia.
W równoległym oba końce elementów są dołączone do tych samych dwóch węzłów (wspólne "górne" i "dolne" połączenie). W szeregowym elementy są połączone "jeden za drugim", a prąd płynie kolejno przez każdy z nich.
Nie. W połączeniu równoległym pojemności się sumują, więc wynik jest większy od każdej pojemności składowej (o ile wszystkie są dodatnie, co w typowych zadaniach ma miejsce). Mniejszy wynik pojawia się dla połączenia szeregowego.
Zawsze sprowadź wszystko do jednej jednostki przed dodawaniem. Przykładowo: 1 mF = 1000 µF, 1 µF = 1000 nF. Gdy wszystkie wartości są już w µF, można je po prostu zsumować bez dodatkowych przeliczeń.
Gdy potrzebujesz większej pojemności lub lepszych parametrów w szerokim paśmie. Często stosuje się równolegle np. kondensator elektrolityczny (duża pojemność) i ceramiczny (dobre tłumienie zakłóceń o wysokiej częstotliwości) przy zasilaniu układu.
Zwiększenie pojemności (przez połączenie równoległe) zwykle poprawia wygładzanie tętnień, bo magazynowany ładunek jest większy. W efekcie napięcie po prostowaniu może być stabilniejsze. Trzeba jednak uwzględnić prądy ładowania i parametry ESR/ESL.
Tak, pomocne jest skojarzenie: równolegle = więcej, bo dokładamy kolejne "magazyny ładunku" pod to samo napięcie. To intuicja, ale na egzaminie i tak warto zapisać regułę Cz = suma pojemności, by uniknąć pomyłki z połączeniem szeregowym.
Można użyć multimetru z funkcją pomiaru pojemności lub miernika LCR, ale układ musi być odłączony od zasilania, a kondensatory rozładowane. Miernik pokaże pojemność zbliżoną do sumy, jednak wynik może się różnić przez tolerancje i wpływ elementów w obwodzie.
info

Statystycznie 76% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnio łatwe

Specjaliści zwracają uwagę: "Przy połączeniu równoległym kondensatorów pojemność zastępcza jest sumą pojemności:Cz = C1 + C2 + C3.Wszystkie wartości są podane w µF, więc dodajemy je bez przeliczeń: 5 µF + 10 µF + 15 µF = 30 µF."

Źródła:

  • Wikipedia (EN), "Capacitor" – sekcja "Capacitors in series and parallel": https://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor#Capacitors_in_series_and_parallel (dostęp: 2026-03-01)
  • Electronics Tutorials, "Capacitors in Parallel": https://www.electronics-tutorials.ws/capacitor/cap_3.html (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL), "Kondensator elektryczny" (podstawowe informacje i odniesienia do połączeń): https://pl.wikipedia.org/wiki/Kondensator_elektryczny (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Notatki z teorii obwodów: kondensatory w połączeniu szeregowym i równoległym
  • Kursy/lekcje online o elementach biernych i obwodach RC
  • Zadania rachunkowe z pojemności zastępczej (mieszane połączenia)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego