首先明确电容的基本定义:
电容的定义式为C=UQ,其中C表示电容,Q表示电容器所带电荷量,U表示电容器两极板间的电势差。
假设有n个电容C1、C2、⋯、Cn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n个电容两端的电压U都相等,即U=U1=U2=⋯=Un 。
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Q等于各个电容器所带电荷量之和,即Q=Q1+Q2+⋯+Qn 。
结合电容定义式进行推导:
由电容定义式C=UQ可得,Q=CU。对于每个电容,有Q1=C1U1,Q2=C2U2,⋯,Qn=CnUn 。
因为U=U1=U2=⋯=Un,将Q=Q1+Q2+⋯+Qn中的Qi(i=1,2,⋯,n)用CiU替换,得到CU=C1U+C2U+⋯+CnU 。
等式两边同时除以U(U=0),就可以得到电容并联的计算公式C=C1+C2+⋯+Cn 。
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。