Kondensatoren in Reihe und parallel berechnen

Wie werden Kondensatoren kombiniert?

Für Kondensatoren gilt die umgekehrte Regel wie für Widerstände. Parallelschaltung entspricht einer Vergrößerung der Plattenfläche, daher addieren sich die Kapazitäten. Reihenschaltung entspricht einer Vergrößerung des Plattenabstands, daher sinkt die Ersatzkapazität.

Parallel

C_eq = C1 + C2 + … + Cn

An jedem Kondensator liegt dieselbe Spannung. Die Ersatzkapazität ist größer als die größte Einzelkapazität.

In Reihe

1 / C_eq = 1 / C1 + 1 / C2 + … + 1 / Cn

Jeder Kondensator trägt dieselbe Ladung. Die Ersatzkapazität ist kleiner als die kleinste Einzelkapazität. Für zwei Kondensatoren gilt verkürzt C1 × C2 / (C1 + C2).

Beispiel

10 µF, 22 µF und 47 µF ergeben parallel 79 µF. In Reihe gilt 1/10 + 1/22 + 1/47 = 0,1667, also eine Ersatzkapazität von 6,0 µF.

Spannungsaufteilung in Reihe

Die Spannung verteilt sich nicht gleichmäßig auf Kondensatoren in Reihe. Bei gleicher Ladung liegt an der kleineren Kapazität die höhere Spannung. Werden Kondensatoren zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit in Reihe geschaltet, prüfen Sie jede Einzelspannung und verwenden Sie bei Gleichstrom Symmetrierwiderstände.

Ladung und Energie

Bei eingegebener Spannung berechnet der Rechner auch gespeicherte Ladung (Q = C × V) und Energie (E = ½ × C × V²). Ein geladener Kondensator kann auch nach Trennung der Versorgung eine gefährliche Spannung halten.

Häufige Fragen

Wie berechne ich die Kapazität bei Parallelschaltung?

Im Beispiel ergeben parallel geschaltete Kondensatoren mit 10 µF und 20 µF eine Ersatzkapazität von 30 µF. Parallel addieren sich die Kapazitäten direkt. In Reihe ist die Ersatzkapazität der Kehrwert der Summe der Kehrwerte. Vorausgesetzt werden ideale Kondensatoren ohne Prüfung von Spannungsfestigkeit und Leckstrom.

Mit diesen Werten berechnen