ትይዩ የፕላት መክፈቻዎች

የትይዩ ፕሌት ካፓሲተር ፍቺ

ትይዩ ፕሌት ካፓሲተር ሁለት ትይዩ ፕሌቶች ወይም መሪ ፕሌቶች ያሉት ካፓሲተር ሲሆን እያንዳንዱ ሳህን ተመሳሳይ የመስቀለኛ ክፍል ስፋት (A) እና ሁለቱ ሳህኖች በግራ በኩል ባለው ሥዕል ላይ እንደሚታየው በተወሰነ ርቀት (d) የተለዩ ናቸው። በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ሁለቱ መሪ ፕሌቶች በቫክዩም የተለዩ እንደሆኑ እናስብ። በሥዕሉ ላይ፣ አንደኛው መሪ ፕሌቶች በአዎንታዊ ቻርጅ የተደረገበት (+Q) ሲሆን ሌላኛው መሪ ፕሌይ ደግሞ አሉታዊ ቻርጅ የተደረገበት (-Q) ሲሆን፣ በእያንዳንዱ ሳህን ላይ ያለው የኤሌክትሪክ ቻርጅ መጠን ተመሳሳይ ነው።

በሁለቱ የኮንዳክተር ሳህኖች ላይ የኤሌክትሪክ ቻርጅ አይነት ልዩነት ያስከትላል የኤሌክትሪክ መስክ እና በሁለቱ ሳህኖች መካከል ያለው የኤሌክትሪክ አቅም ልዩነት። በአዎንታዊ የተሞላው ሳህን ከፍተኛ የኤሌክትሪክ አቅም ሲኖረው አሉታዊ በሆነ መልኩ የተሞላው ሳህን ደግሞ ዝቅተኛ የኤሌክትሪክ አቅም አለው። ስለ ጽሑፉ እንደተገለጸው የኤሌክትሪክ አቅምበካፓሲተር ሁለት ሳህኖች መካከል የኤሌክትሪክ እምቅ ልዩነት ካለ፣ በካፓሲተሩ ውስጥ የኤሌክትሪክ እምቅ ኃይል አለ። በካፓሲተር ውስጥ የተከማቸው የኤሌክትሪክ እምቅ ኃይል ብዙ አጠቃቀሞች አሉት።

የአንድ ትይዩ ፕሌት ካፓሲተር አቅም ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ምክንያቶች

ካፓሲተሮች መጀመሪያ ላይ ከቻርጅ ነፃ ወይም በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ናቸው። እነሱን ለመሙላት፣ እንደ ባትሪ ካሉ የቮልቴጅ ምንጮች ጋር በማገናኘት ኬብሎችን በመጠቀም ይሞላሉ። አንድ የኮንደርደር ፕሌት ከባትሪው ፖዘቲቭ ተርሚናል ጋር የተገናኘ ሲሆን ሌላኛው የኮንደርደር ፕሌት ደግሞ ከአሉታዊ ተርሚናል ጋር የተገናኘ ነው።

ልክ እንደ ቻርጅስ እንደሚሸሹ ያስታውሱ፣ ነገር ግን ከቻርጅስ በተለየ መልኩ ይስባሉ። ኤሌክትሮኖች በአቶሙ ወለል ላይ ስለሚገኙ በአሉታዊ ኃይል የተሞሉ እና በቀላሉ የሚንቀሳቀሱ ናቸው፣ ፕሮቶኖች ደግሞ በአዎንታዊ ኃይል የተሞሉ ናቸው እና በኒውክሊየስ ውስጥ ስለሚገኙ መንቀሳቀስ አይችሉም። በኮንዳክተር ፕሌት ላይ ያሉት የፕሮቶኖች ብዛት ከኤሌክትሮኖች ብዛት በላይ ከሆነ፣ ፕሌትቱ አዎንታዊ ኃይል የተሞላ ነው። በተቃራኒው፣ የኤሌክትሮኖች ብዛት ከፕሮቶኖች ብዛት በላይ ከሆነ፣ ፕሌትቱ አሉታዊ ኃይል የተሞላ ነው።

ካፓሲተሩ ከባትሪው ጋር ከተገናኘ በኋላ የባትሪው ፖዘቲቭ ምሰሶ አዎንታዊ በሆነ መልኩ ይሞላል፣ ይህም ኤሌክትሮኖችን ከኮንዳክተር ፕሌት ይስባል፣ የባትሪው አሉታዊ ምሰሶ ደግሞ አሉታዊ በሆነ መልኩ ይሞላል፣ ይህም ኤሌክትሮኖችን ወደ ኮንዳክተር ፕሌት ይመልሳል። ኤሌክትሮኖች በባትሪው እና በኮንዳክተር ፕሌት መካከል መዘዋወራቸው ኤሌክትሮኖችን የሚያጣው የኮንዳክተር ፕሌት አዎንታዊ በሆነ መልኩ እንዲሞላ እና ኤሌክትሮኖችን የሚቀበለው የኮንዳክተር ፕሌት አሉታዊ በሆነ መልኩ እንዲሞላ ያደርጋል። የኤሌክትሮኖች ዝውውር የሚቆመው በሁለቱ የኮንዳክተር ፕሌት መካከል ያለው የኤሌክትሪክ እምቅ ልዩነት በሁለቱ የባትሪ ተርሚናሎች መካከል ካለው የኤሌክትሪክ እምቅ ልዩነት ጋር እኩል ሲሆን ነው።

ካፓሲተሩ ለማከማቸት ይሰራል mየኤሌክትሪክ ክፍያ አቢዳን የኤሌክትሪክ አቅም ኃይል.የካፓሲተር የኤሌክትሪክ ክፍያ እና እምቅ ኃይል የማከማቸት ችሎታ መለኪያው ካፓሲታንስ ይባላል። የተከማቸ የኤሌክትሪክ ክፍያ በጨመረ እና እምቅ ኃይል በጨመረ ቁጥር የካፓሲታንሱ መጠን ይጨምራል። የትይዩ-ፕሌት ካፓሲተር አቅም ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩት ነገሮች ምንድን ናቸው?

– የመቆጣጠሪያው ሳህን ወለል ስፋት

ትይዩ ፕሌት ካፓሲተሮች የኤሌክትሪክ ክፍያን በኮንዲሽነር ሳህኖቻቸው ላይ ያከማቻሉ። ትንሽ የፕላት ወለል ስፋት ማለት ትንሽ ክፍያ ይከማቻል ማለት ነው፤ ትልቅ የፕላት ወለል ስፋት ማለት ትልቅ ክፍያ ይከማቻል ማለት ነው። በኮንዲሽነር ሳህኖች ላይ የበለጠ ክፍያ በተከማቸ ቁጥር የካፓሲተሩ የኤሌክትሪክ አቅም ጉልበት ይጨምራል። ስለዚህ የካፓሲተሩ የኤሌክትሪክ አቅም ጉልበት በጨመረ ቁጥር የካፓሲተሩ አቅም ይጨምራል። በዚህ ግምገማ ላይ በመመስረት የካፓሲተሩ አቅም (C) ከኮንዲሽነር ሳህኖች ወለል ስፋት (A) ጋር ተመጣጣኝ ነው ብሎ መደምደም ይቻላል።

- በሁለቱ የመቆጣጠሪያ ሰሌዳዎች መካከል ያለው ርቀት

የኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴ የሚቆመው በሁለቱ የመሪ ሰሌዳዎች መካከል ያለው እምቅ ልዩነት በባትሪው ሁለት ምሰሶዎች መካከል ካለው እምቅ ልዩነት ጋር እኩል ከሆነ በኋላ ነው። በሁለቱ የመሪ ሰሌዳዎች ላይ ያለው የኤሌክትሪክ ክፍያ እንዴት ሊጨምር ይችላል? አንዱ መንገድ በሁለቱ መሪ ሰሌዳዎች መካከል ያለውን ርቀት መቀነስ ነው (dን መቀነስ)። ሁለቱ መሪ ሰሌዳዎች እርስ በርስ ሲቀራረቡ የኤሌክትሪክ ክፍያ መጠን ቋሚ ሆኖ ይቆያል ስለዚህም በኤሌክትሪክ ክፍያ የሚፈጠረው የኤሌክትሪክ መስክ ቋሚ እሴት ይኖረዋል። በእኩልታ V = E d ላይ በመመስረት፣ የኤሌክትሪክ መስክ (E) ቋሚ ሲሆን፣ በሁለቱ የመሪ ሰሌዳዎች መካከል ያለው ርቀት (d) ከቀነሰ የኤሌክትሪክ እምቅ ልዩነት (V) ይቀንሳል።

በሁለቱ አስተላላፊ ሳህኖች መካከል ያለው እምቅ ልዩነት በባትሪው ሁለት ተርሚናሎች መካከል ካለው እምቅ ልዩነት ያነሰ እስኪሆን ድረስ ይቀንሳል። ይህም በእያንዳንዱ አስተላላፊ ሳህኖች ላይ ያለው የኤሌክትሪክ ክፍያ እስኪጨምር ድረስ ኤሌክትሮኖች እንደገና እንዲንቀሳቀሱ ያደርጋል። በሁለቱ ሳህኖች መካከል ያለው እምቅ ልዩነት በባትሪው ሁለት ተርሚናሎች መካከል ካለው እምቅ ልዩነት ጋር እኩል ሲሆን የኤሌክትሮን እንቅስቃሴ ይቆማል።

በሁለቱ የኮንደርደር ሳህኖች መካከል ያለው ርቀት ሲቀንስ፣ በእያንዳንዱ ሳህን ላይ ያለው የኤሌክትሪክ ክፍያ ይጨምራል ስለዚህም በኮምፓውተሩ ውስጥ ያለው የኤሌክትሪክ እምቅ ኃይል ይጨምራል። በኮምፓውተሩ ውስጥ ያለው የኤሌክትሪክ እምቅ ኃይል ከጨመረ፣ የካፕታተሩ አቅምም ይጨምራል። ርቀቱ ከቀነሰ፣ ቻርጁ ይጨምራል ስለዚህም ቻርጁ ይጨምራል፣ ርቀቱ ከጨመረ፣ ቻርጁ ይቀንሳል ስለዚህም ቻርጁ ይቀንሳል። የካፕታኑ (C) አቅም ከሁለቱ የኮንደርደር ሳህኖች (መ) መካከል ካለው ርቀት ጋር በተገላቢጦሽ ተመጣጣኝ ነው ብሎ መደምደም ይቻላል።

ለትይዩ ሳህን ካፓሲተር የካፒታንስ እኩልታ

ቀደም ሲል የትይዩ-ፕሌት ካፓሲተር አቅም ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩትን ምክንያቶች አብራርተናል። የካፓሲታንስ እሴት እኩልታዎችን በመጠቀም ስሌቶችን በግልፅ ሊወሰን ይችላል። የጋውስን ህግ በመጠቀም የኤሌክትሪክ መስክን ስለመወሰን በወጣው ጽሑፍ ውስጥ፣ በተሞላ ኮንዳክተር ሳህን አቅራቢያ የኤሌክትሪክ መስክን ለማስላት ቀመር ተወያይተናል፡ E = σ/ε_o, σ = Q/A የኤሌክትሪክ መስክ እኩልታ ወደ E = Q/A ይቀየራል : ε_o = ጥያቄ/መልስ x 1/ε_o = Q/Aε_oየኤሌክትሪክ እምቅ እኩልታ V = E d ሲሆን E = Q/Aε_o ስለዚህ እኩልታው ወደ V = Qd/Aε ይቀየራል_oየካፓሲታንስ እኩልታ C = Q/V ሲሆን፣ V = Qd/Aε_o ስለዚህ የካፓሲታንስ እኩልታ ወደ C = Q: Qd/Aε ይቀየራል።_o = Q x Aε_o /Qd = Aε_o/መ.

በካፓሲታንስ እኩልታ C = A ε ላይ የተመሠረተ_o /d የ capacitance (C) ከገጽታ ስፋት (A) ጋር ተመጣጣኝ እና በሁለቱ መሪ ሰሌዳዎች መካከል ካለው ርቀት (d) ጋር በተገላቢጦሽ ተመጣጣኝ መሆኑን መደምደም ይቻላል።

የቀመር መግለጫ፡ E = የኤሌክትሪክ መስክ፣ σ = የኃይል መሙያ ጥግግት፣ ε_o = የባዶ ቦታ ፈቃድ = 8,85 x 10^-12 F/m፣ Q = የኤሌክትሪክ ክፍያ፣ A = የመሪው ሰሌዳ ወለል ስፋት፣ V = የኤሌክትሪክ እምቅ ልዩነት።