Rechenweg
1/Cges = 1/C1 + 1/C2 (+ 1/C3)
In Reihe geschaltete Kondensatoren tragen dieselbe Ladung; die Kehrwerte der Kapazitäten addieren sich.
Busch 2006, Abschnitt 1.3.3, Gl. (1.46)
Kondensatoren in Reihe schalten
In Reihe geschaltete Kondensatoren tragen dieselbe Ladung; die Kehrwerte der Kapazitäten addieren sich.
MINTSI
02
Ergebnis
Zielgröße auswählen und Eingaben berechnen.
Eingaben verstehen
- Kapazität C1 — Erster in Reihe geschalteter Kondensator.
- Kapazität C2 — Zweiter in Reihe geschalteter Kondensator.
- Kapazität C3 (optional) — Dritter Kondensator; auf 0 setzen, wenn nur zwei Kondensatoren vorhanden sind.
- Gesamtkapazität Cges — Kapazität der gesamten Reihenschaltung; stets kleiner als die kleinste Einzelkapazität.
Beispiel
100 µF und 220 µF in Reihe ergeben 68,75 µF.
Annahmen und Grenzen
Ideale, verlustfreie Kondensatoren ohne Leckstrom oder ESR; ungleiche Spannungsverteilung bei stark unterschiedlichen Kapazitäten ist gesondert zu prüfen.
Kondensatoren in Reihe schalten verstehen
Der Rechner bestimmt die Gesamtkapazität von zwei oder drei in Reihe geschalteten Kondensatoren. Er ergänzt die vorhandene Kapazitätsberechnung eines einzelnen Plattenkondensators um die Schaltungsregel für mehrere Kondensatoren.
Was beschreibt diese Größe?
In Reihe geschaltete Kondensatoren tragen dieselbe Ladung Q; da U=Q/C ist, addieren sich die Teilspannungen zur Gesamtspannung, woraus 1/Cges=1/C1+1/C2(+1/C3) folgt.
Formel und Variablen
1/Cges = 1/C1 + 1/C2 (+ 1/C3)
1/Cges = 1/C1 + 1/C2 (+ 1/C3)
| Symbol / Eingabe | Bedeutung |
|---|---|
| Kapazität C1 | Erster in Reihe geschalteter Kondensator. |
| Kapazität C2 | Zweiter in Reihe geschalteter Kondensator. |
| Kapazität C3 (optional) | Dritter Kondensator; auf 0 setzen, wenn nur zwei Kondensatoren vorhanden sind. |
| Gesamtkapazität Cges | Kapazität der gesamten Reihenschaltung; stets kleiner als die kleinste Einzelkapazität. |
Eingaben richtig wählen
C1 und C2 sind die Kapazitäten der in Reihe liegenden Kondensatoren. C3 bleibt auf 0, wenn nur zwei Kondensatoren vorhanden sind.
So benutzt du den Rechner
Kapazitätswerte von den Bauteilaufdrucken oder Datenblättern übernehmen und in der gewählten Einheit eingeben.
Schritt-für-Schritt-Beispiel
100 µF und 220 µF in Reihe ergeben Cges=100·220/(100+220)=68,75 µF.
Ergebnis und Einheiten verstehen
Cges ist stets kleiner als die kleinste Einzelkapazität; eine sehr kleine dritte Kapazität dominiert das Ergebnis.
Alle Kapazitäten werden in derselben oder in umrechenbaren Einheiten (F, mF, µF, nF, pF) eingegeben.
Typische Anwendungen
Erzeugen nicht standardisierter Kapazitätswerte aus vorhandenen Bauteilen und Abschätzung von Ersatzkapazitäten in Reihenschaltungen.
Annahmen, Grenzen und typische Fehler
Ideale, verlustfreie Kondensatoren ohne Leckstrom oder ESR. Bei stark unterschiedlichen Kapazitäten teilt sich die Spannung ungleich auf und muss separat geprüft werden.
Typischer Fehler: Nicht die Summenformel der Parallelschaltung mit der Reihenschaltung verwechseln; bei Kondensatoren ist es umgekehrt wie bei Widerständen im Sinne der Rechenoperation, aber strukturell identisch zur Widerstands-Reihenschaltung von Kehrwerten.
Häufige Fragen
Wofür ist „Kondensatoren in Reihe schalten“ gedacht?
Erzeugen nicht standardisierter Kapazitätswerte aus vorhandenen Bauteilen und Abschätzung von Ersatzkapazitäten in Reihenschaltungen.
Woher kommen die Eingabewerte?
C1 und C2 sind die Kapazitäten der in Reihe liegenden Kondensatoren. C3 bleibt auf 0, wenn nur zwei Kondensatoren vorhanden sind.
Was bildet das Ergebnis nicht ab?
Ideale, verlustfreie Kondensatoren ohne Leckstrom oder ESR. Bei stark unterschiedlichen Kapazitäten teilt sich die Spannung ungleich auf und muss separat geprüft werden.