直列・並列コンデンサの理解：静電容量の加算と減算
コンデンサを直列接続すると、合成静電容量は鎖を構成するいずれの単一コンデンサの静電容量より常に小さくなります。これは各コンデンサが自らの極板間隔を全体のギャップに加算するため、実効的な極板間距離が増大するからです。他条件一定なら、極板分離が大きいほど静電容量は減少します。
数学的に、直列静電容量は直列抵抗と同じルールに従いますが、逆数の形を取ります：
\(\displaystyle \frac{1}{C_{\text{eq}}}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\dots+\frac{1}{C_n}\)この式により、合成静電容量は常に最小の個別コンデンサより小さくなります。
一方、コンデンサを並列接続すると、合成静電容量は個々の値の単純な和になります。並列接続は実質的に極板面積を積み上げるため、電荷を蓄える総表面積が増加します。他条件同一なら、極板面積が大きいほど静電容量は高くなります。
並列静電容量の式は並列抵抗の式と同じ形です：
\(C_{\text{eq}}=C_1+C_2+\dots+C_n\)したがって、並列接続での総静電容量は常に任意の単一コンポーネントの静電容量を超えます。
コンデンサは抵抗器と逆の振る舞いをすることを覚えておくことが重要です：直列では抵抗は加算されるが静電容量は減少し、並列では抵抗は減少するが静電容量は増加します。
クイック復習
- コンデンサを直列接続すると静電容量は減少します。
- コンデンサを並列接続すると静電容量は増加します。
産業技術