Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren: Wie sich Kapazität addiert oder verringert

Wenn Kondensatoren in Reihe geschaltet sind, ist die resultierende Ersatzkapazität immer kleiner als die Kapazität jedes einzelnen Bauteils in der Kette. Das passiert, weil sich der effektive Gesamtabstand zwischen den Platten vergrößert – jeder Kondensator fügt seinen eigenen Plattenabstand zum Gesamtgap hinzu. Bei allen anderen konstanten Faktoren verringert eine größere Plattenentfernung die Kapazität.

Mathematisch folgt die Reihenschaltung derselben Regel wie Reihenwiderstände, jedoch invertiert:

\(\displaystyle \frac{1}{C_{\text{eq}}}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\dots+\frac{1}{C_n}\)

Diese Formel stellt sicher, dass die kombinierte Kapazität immer kleiner ist als der kleinste einzelne Kondensator.

Im Gegensatz dazu ist die Ersatzkapazität bei Parallelschaltung die einfache Summe der Einzelwerte. Parallelschaltung stapelt effektiv die Plattenflächen, was die gesamte Oberfläche vergrößert, die Ladung speichern kann. Bei sonst gleichen Bedingungen ergibt eine größere Plattenfläche eine höhere Kapazität.

Die Parallelkapazitätsformel spiegelt die von Parallelwiderständen wider:

\(C_{\text{eq}}=C_1+C_2+\dots+C_n\)

Somit übersteigt die Gesamtkapazität in Parallelschaltung immer die Kapazität jedes einzelnen Bauteils.

Wichtig zu beachten: Kondensatoren verhalten sich gegenteilig zu Widerständen: Reihenschaltung addiert Widerstände, verringert aber Kapazität; Parallelschaltung verringert Widerstand, erhöht aber Kapazität.

Kurzübersicht

• Kapazität nimmt ab, wenn Kondensatoren in Reihe geschaltet sind.
• Kapazität nimmt zu, wenn Kondensatoren parallel geschaltet sind.