Supongamos que hay dos condensadores (de capacitancia, suponga C1 y C2). Hay un interruptor S1 entre ellos que está abierto por un tiempo. Inicialmente, el condensador C1 se carga a una tensión V1 voltio. Ahora en el tiempo t = 0, el interruptor se cierra instantáneamente. ¿Cuál será el voltaje resultante final de los dos capacitores después de cerrar el interruptor?
Si los condensadores con diferente voltaje y capacitancia se conectan en paralelo,
tenemos Q = CV
Qcombined = Q1 + Q2 = (C1 * V1 + C2 * V2)
Combinado = C1 + C2
Vresultant = Qcombined / Ccombined
¿Qué pasa cuando están conectados en serie?
Esto se ha preguntado anteriormente (no puedo encontrar el enlace), PERO la respuesta correcta es analizar el cargo antes y después (por cierto, es el mismo). La manera incorrecta de lidiar con esto es asumir que la energía total almacenada en los dos condensadores eventualmente se convierte en la energía original almacenada en el primer condensador.
Es incorrecto analizar la energía porque hay infinitos involucrados: conectas un límite cargado a un límite descargado y flujos de corriente infinitos. Entonces, podría argumentar que hay una pequeña resistencia entre los dos y, lo que encontrará es que la energía final en ambas tapas es menor que la energía en el condensador cargado solo y, ¡se predice completamente al analizar la carga!
Entonces, puede suponer que la interconexión es inductiva, pero luego el sistema oscila y cualquier intento de amortiguar esta oscilación provoca la eliminación de energía. La conclusión es que también podría haber analizado la carga.
Sin embargo, puede conectarse a través de inductores y diodos y obtener una solución estable final donde la energía total restante sea casi la energía original menos la pequeña energía perdida cuando el diodo está conduciendo. El uso de un diodo evita que se produzcan oscilaciones indefinidas Y, ¡lo que ha replicado es lo que hace un convertidor buck o boost!
Si conecta dos condensadores, cada uno con voltaje V1, V2 y carga C1 * V1 y C2 * V2, en serie, entonces el voltaje total entre los dos condensadores será V1 + V2.
La capacitancia total de los dos condensadores es
Ct = \ $ \ frac {C1 C2} {C1 + C2} \ $, por lo que el cargo debe ser
Qt = \ $ \ frac {C1 C2 (V1 + V2)} {C1 + C2} \ $
No creo que sea particularmente útil pensar en la conservación de la carga aquí.
En un mundo ideal, no fluirá ninguna corriente, ya que no hay un circuito cerrado.
Por lo tanto, la carga de los dos condensadores no se modificará durante el experimento.
En el mundo real habrá una capacitancia entre el aire y los capacitores, y entre los dos capacitores, pero creo que el efecto de eso es insignificante.