Pojemność zastępcza zależy od tego, czy kondensatory są połączone równolegle, szeregowo, czy w układzie mieszanym.
1) Połączenie równoległe
Gdy kondensatory są połączone równolegle, ich pojemności się sumują: Cz = C1 + C2 + .... Taki układ zawsze daje pojemność większą niż każda z pojemności składowych, więc zwykle nie będzie dawał wartości najmniejszej.
2) Połączenie szeregowe
Gdy kondensatory są połączone szeregowo, sumują się odwrotności pojemności: 1/Cz = 1/C1 + 1/C2 + .... W efekcie pojemność zastępcza jest mniejsza od najmniejszego z kondensatorów. Im więcej elementów w szeregu (lub im bardziej "szeregowy" charakter połączenia w układzie mieszanym), tym mniejsza pojemność zastępcza.
3) Wniosek dla zadań porównawczych
Aby wskazać układ o najmniejszej pojemności zastępczej, należy na schemacie znaleźć wariant z największym udziałem połączeń szeregowych między zaciskami wejściowymi. Na rysunku odpowiada temu układ 2, dlatego jego pojemność zastępcza jest najmniejsza.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- Układ 1 – zawiera więcej połączeń równoległych lub "skracających" gałęzie, co zwiększa Cz względem układu o dominującym szeregu.
- Układ 3 – ma topologię mieszaną z gałęziami równoległymi, które podnoszą pojemność zastępczą w porównaniu z układem najbardziej szeregowym.
- Układ 4 – analogicznie, obecność równoległych odcinków lub mniejsza liczba kondensatorów w szeregu skutkuje większą Cz niż w układzie 2.
Wskazówka egzaminacyjna: nie oceniaj "na oko". Zaznacz węzły (punkty o tym samym potencjale) i sprawdź, które kondensatory są faktycznie w szeregu, a które w równoległym połączeniu.
