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电容并联的计算公式应该怎么推导?

发布日期:2025-04-12

首先明确电容的基本定义

电容的定义式为C=QUC = \frac{Q}{U},其中CC表示电容,QQ表示电容器所带电荷量,UU表示电容器两极板间的电势差。

 

假设有nn个电容C1C_1C2C_2\cdotsCnC_n并联

分析并联电路的电压特点

在并联电路中,各支路两端的电压相等。所以这nn个电容两端的电压UU都相等,即U=U1=U2==UnU = U_1 = U_2=\cdots = U_n

 

分析总电荷量与各电容电荷量的关系

根据电荷守恒定律,并联电容器组的总电荷量QQ等于各个电容器所带电荷量之和,即Q=Q1+Q2++QnQ = Q_1+Q_2+\cdots + Q_n

 

结合电容定义式进行推导

由电容定义式C=QUC = \frac{Q}{U}可得,Q=CUQ = CU。对于每个电容,有Q1=C1U1Q_1 = C_1U_1Q2=C2U2Q_2 = C_2U_2\cdotsQn=CnUnQ_n = C_nU_n

因为U=U1=U2==UnU = U_1 = U_2=\cdots = U_n,将Q=Q1+Q2++QnQ = Q_1+Q_2+\cdots + Q_n中的QiQ_ii=1,2,,ni = 1,2,\cdots,n)用CiUC_iU替换,得到CU=C1U+C2U++CnUCU = C_1U + C_2U+\cdots + C_nU

等式两边同时除以UUU0U\neq0),就可以得到电容并联的计算公式C=C1+C2++CnC = C_1 + C_2+\cdots + C_n

 

 

也就是说,多个电容并联时,总电容等于各并联电容之和。这表明并联电容的总电容比其中任何一个电容的电容值都大,相当于增大了电容器极板的有效面积。

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