题目
两个相同的电容器并联之后的等效电容与它们串联之后的等效电容之比是( )A. 1:4B. 4:1C. 1:2D. 2:1
两个相同的电容器并联之后的等效电容与它们串联之后的等效电容之比是( )
A. 1:4
B. 4:1
C. 1:2
D. 2:1
题目解答
答案
B. 4:1
解析
考查要点:本题主要考查电容器并联和串联的等效电容计算,以及比值的求解。
解题核心思路:
- 明确电容并联和串联的公式:并联总电容为各电容之和,串联总电容的倒数为各电容倒数之和。
- 代入相同电容值:由于两电容器完全相同,设单个电容为$C$,分别计算并联和串联的总电容。
- 求比值:将并联总电容与串联总电容相除,化简得到最终结果。
破题关键点:
- 公式选择:区分并联与串联的公式,避免混淆。
- 简化计算:利用相同电容的特点,直接代入公式简化运算。
设每个电容器的电容为$C$,则:
-
并联总电容:
根据并联公式,总电容为:
$C_{\text{并联}} = C + C = 2C$ -
串联总电容:
根据串联公式,总电容的倒数为:
$\frac{1}{C_{\text{串联}}} = \frac{1}{C} + \frac{1}{C} = \frac{2}{C}$
因此,串联总电容为:
$C_{\text{串联}} = \frac{C}{2}$ -
求比值:
并联与串联的等效电容之比为:
$\frac{C_{\text{并联}}}{C_{\text{串联}}} = \frac{2C}{\frac{C}{2}} = \frac{2C \times 2}{C} = 4:1$