Definysje fan parallelle plaatkondensator
In parallelle plaatkondensator is in kondensator dy't bestiet út twa parallelle platen of geleiderplaten, wêrby't elke plaat itselde dwersdoorsnede-oppervlak (A) hat en de twa platen skieden binne troch in bepaalde ôfstân (d), lykas yn 'e ôfbylding links. Yn dit artikel wurdt oannommen dat de twa geleiderplaten skieden binne troch in fakuüm. Yn 'e ôfbylding is ien fan 'e geleiderplaten posityf laden (+Q), wylst de oare geleiderplaat negatyf laden is (-Q), wêrby't de hoemannichte elektryske lading op elke plaat itselde is.
It ferskil yn elektryske lading tusken de twa geliedende platen makket in elektrysk fjild en in potinsjaalferskil tusken har. De posityf laden plaat hat in hegere potinsjaal, wylst de negatyf laden plaat in legere potinsjaal hat. Lykas útlein yn it artikel oer elektryske potinsjaal , as der in potinsjaalferskil is tusken de twa kondensatorplaten, is der elektryske potinsjale enerzjy yn 'e kondensator. De elektryske potinsjale enerzjy opslein yn in kondensator hat in protte gebrûken.
Faktoaren dy't ynfloed hawwe op de kapasitânsje fan in parallelle plaatkondensator
Kondensators binne yn earste ynstânsje net opladen, of elektrysk neutraal. Om se op te laden, wurde se opladen troch se mei kabels oan in spanningsboarne, lykas in batterij, te ferbinen. Ien geleiderplaat is ferbûn mei de positive terminal fan 'e batterij, wylst de oare geleiderplaat ferbûn is mei de negative terminal.
Tink derom dat gelikense ladingen inoar ôfstjitte, wylst ûngelikense ladingen inoar oanlûke. Elektroanen binne negatyf laden en bewege maklik om't se op it oerflak fan it atoom lizze, wylst protoanen posityf laden binne en net bewege kinne om't se yn 'e kearn lizze. As it oantal protoanen op in geleidende plaat it oantal elektroanen oertreft, is de plaat posityf laden. Omkeard, as it oantal elektroanen it oantal protoanen oertreft, is de plaat negatyf laden.
Nei't de kondensator ferbûn is mei de batterij, wurdt de positive poal fan 'e batterij posityf laden, wêrtroch't elektroanen fan 'e geleiderplaat oanlutsen wurde, wylst de negative poal fan 'e batterij negatyf laden wurdt, wêrtroch't elektroanen nei de geleiderplaat ôfstjitte. De oerdracht fan elektroanen tusken de batterij en de geleiderplaat soarget derfoar dat de geleiderplaat dy't elektroanen ferliest posityf laden wurdt en de geleiderplaat dy't elektroanen ûntfangt negatyf laden wurdt. De oerdracht fan elektroanen stoppet as it elektryske potinsjaalferskil tusken de twa geleiderplaten gelyk is oan it elektryske potinsjaalferskil tusken de twa batterijterminals.
Kondensators bewarje elektryske lading en potinsjele enerzjy . De mjitte fan it fermogen fan in kondensator om elektryske lading en potinsjele enerzjy op te slaan wurdt kapasitansje neamd. Hoe grutter de opsleine elektryske lading, hoe grutter de potinsjele enerzjy, en hoe grutter de kapasitansje. Hokker faktoaren beynfloedzje de kapasitansje fan in parallelle plaatkondensator?
– Oerflak fan 'e geleiderplaat
Parallelle plaatkondensators bewarje elektryske lading op har geliedende platen. In lyts plaatoerflak betsjut dat der in bytsje lading opslein wurdt; in grut plaatoerflak betsjut dat der in grutte lading opslein wurdt. Hoe mear lading der opslein wurdt op 'e geliedende platen, hoe grutter de elektryske potinsjele enerzjy fan 'e kondensator. Dêrom, hoe grutter de elektryske potinsjele enerzjy fan 'e kondensator, hoe grutter syn kapasitans. Op basis fan dizze resinsje kin konkludearre wurde dat de kapasitans fan 'e kondensator (C) evenredich is mei it oerflak fan 'e geliedende platen (A).
– Ofstân tusken de twa geleiderplaten
De beweging fan elektroanen stoppet neidat it potinsjaalferskil tusken de twa geleiderplaten gelyk is oan it potinsjaalferskil tusken de twa poalen fan 'e batterij. Hoe kin de elektryske lading op 'e twa geleiderplaten tanimme? Ien manier is om de ôfstân tusken de twa geleiders te ferminderjen (d te ferminderjen). As de twa geleiders ticht byinoar brocht wurde, bliuwt de hoemannichte elektryske lading konstant, sadat it elektryske fjild produsearre troch de elektryske lading in konstante wearde hat. Op basis fan 'e fergeliking V = E d, as it elektryske fjild (E) konstant is, nimt it elektryske potinsjaalferskil (V) ôf as de ôfstân tusken de twa geleiderplaten fermindere wurdt (d).
It potinsjaalferskil tusken de twa geliedende platen nimt ôf oant it minder is as it potinsjaalferskil tusken de twa terminals fan 'e batterij. Dit feroarsaket dat elektroanen wer bewege oant de elektryske lading op elke geliedende plaat tanimt. De beweging fan elektroanen stoppet as it potinsjaalferskil tusken de twa platen gelyk is oan it potinsjaalferskil tusken de twa terminals fan 'e batterij.
As de ôfstân tusken de twa geleiderplaten fermindere wurdt, nimt de elektryske lading op elke plaat ta, sadat de elektryske potinsjele enerzjy yn 'e kondensator ek tanimt. As de elektryske potinsjele enerzjy yn 'e kondensator tanimt, nimt de kapasitans fan 'e kondensator ek ta. As de ôfstân fermindere wurdt, nimt de lading ta, sadat de kapasitans tanimt, as de ôfstân fergrutte wurdt, nimt de lading ôf, sadat de kapasitans ôfnimt. Der kin konkludearre wurde dat de kapasitans fan 'e kondensator (C) omgekeerd evenredich is mei de ôfstân tusken de twa geleiderplaten (d).
Kapasitânsjefergeliking foar in parallelle plaatkondensator
Earder binne de dingen útlein dy't de kapasitanswearde fan in parallelle plaatkondensator beynfloedzje. De kapasitanswearde kin dúdlik bekend wurde troch berekkeningen mei help fan fergelikingen. Yn it artikel oer it bepalen fan it elektryske fjild mei help fan de wet fan Gauss, is de formule foar it berekkenjen fan it elektryske fjild tichtby in elektrysk laden geleiderplaat besprutsen. E = σ/εo , wêrby't σ = Q/A, sadat de fergeliking foar it elektryske fjild feroaret nei E = Q/A: εo = Q/Ax1/εo = Q/Aεo . De fergeliking foar it elektryske potinsjaal is V = Ed, wêrby't E = Q/Aεo , sadat de fergeliking feroaret nei V = Qd/Aεo . De kapasitansfergeliking is C = Q/V, wêrby't V = Qd/Aεo, sadat de kapasitansfergeliking feroaret nei C = Q: Qd/Aεo = Qx Aεo / Qd = Aεo / d.
Op basis fan 'e kapasitansfergeliking C = A ε o / d kin konkludearre wurde dat kapasitans (C) evenredich is mei it oerflak (A) en omgekeerd evenredich mei de ôfstân (d) tusken de twa geleiderplaten.
Formulebeskriuwing: E = elektrysk fjild, σ = ladingstichtens, ε o = permittiviteit fan lege romte = 8,85 x 10 -12 F/m, Q = elektryske lading, A = oerflak fan 'e geleiderplaat, V = elektrysk potinsjaalferskil.
