Definysje fan 'e parallelle plaatkondensator
De parallelle plaatkondensator is in kondensator dy't bestiet út twa parallelle geleiderplaten, elke plaat mei in gelikense dwersdoorsnede (A) en twa platen dy't skieden binne troch in bepaalde ôfstân (d), lykas te sjen is yn 'e ôfbylding links. Ien fan 'e geleiderplaten is posityf laden (+Q), wylst de oare geleiderplaat negatyf laden is (-Q), wêrby't de hoemannichte ... elektryske lading op elke plaat is gelyk. Sadat de lading net nei it loftmolekule beweecht, is de kondensator isolearre fan 'e omjouwing, en tusken de twa platen is der in fakuüm.
It ferskil yn 'e soarten elektryske ladingen yn beide geleiderplaten makket in elektrysk fjild en in elektrysk potinsjaalferskil tusken de twa platen. De posityf laden plaat hat in hegere elektryske potinsjaal, wylst de negatyf laden plaat in legere elektryske potinsjaal hat. Lykas útlein yn it ûnderwerp fan 'e elektryske potinsjaal, as der in elektrysk potinsjaalferskil is tusken de twa platen fan 'e kondensator, is der in elektryske potinsjale enerzjy yn 'e kondensator. De elektryske potinsjale enerzjy opslein yn kondensators hat in protte gebrûken.
Faktoaren dy't ynfloed hawwe op de kapasitânsje fan 'e parallelle plaatkondensator
De kondensator is earst net elektrysk laden of elektrysk neutraal. Om opladen te wurden, wurdt de kondensator opladen troch de kondensator te ferbinen mei in spanningsboarne lykas in batterij mei in kabel. Ien fan 'e geleiderplaten is ferbûn mei de positive poal fan' e batterij, wylst de oare geleiderplaat ferbûn is mei de negative poal fan 'e batterij.
Tink derom dat gelikense ladingen inoar ôfstjitte, wylst ferskillende ladingen inoar oanlûke. De elektroanen binne negatyf laden en maklik te ferpleatsen, om't se op it oerflak fan it atoom binne, wylst de protoanen posityf laden binne en net kinne bewege, om't se by de atoomkearn binne. As de geleiderplaat mear protoanen as elektroanen hat, is de plaat posityf laden, krekt oarsom, as it oantal elektroanen mear is as it oantal protoanen, is de plaat negatyf laden.
Nei't de kondensator oan 'e batterij ferbûn is, wurdt de positive poal fan 'e batterij posityf laden. Sadat it de elektroanen fan 'e geleiderplaat lûkt, wylst de negative poal fan 'e batterij negatyf laden wurdt, sadat it de elektroanen nei de geleiderplaat ôfwiist. De elektryske ferskowing tusken de batterij en de geleiderplaat soarget derfoar dat de geleiderplaat elektroanen ferliest om posityf laden te wurden, en de geleiderplaat ûntfangt elektroanen om negatyf laden te wurden. De beweging fan elektroanen stoppet neidat it elektryske potinsjaalferskil tusken de twa geleiderplaten gelyk is oan it elektryske potinsjaalferskil tusken de twa batterijpoalen.
Kondensatorfunksje om t op te slaande elektryske lading en de elektryske potinsjele enerzjyDe grutte fan it fermogen fan 'e kondensator om de elektryske lading en de elektryske potinsjele enerzjy op te slaan wurdt kapasitansje neamd. Hoe mear elektrisiteit der opslein wurdt, hoe grutter de opsleine elektryske potinsjele enerzjy, hoe grutter de kapasitansje fan 'e kondensator. Hokker faktoaren beynfloedzje de kapasitansje fan in parallelle plaatkondensator?
It oerflak fan 'e geleiderplaat
De parallelle plaatkondensator bewarret de elektryske lading op 'e geleiderplaat. As it oerflak fan 'e plaat lyts is, wurdt in bytsje elektryske lading opslein, oars as it oerflak fan 'e plaat grut is, wurdt in soad elektryske lading opslein. Hoe mear elektryske ladingen opslein op 'e geleiderplaat, hoe grutter de elektryske potinsjele enerzjy dy't de kondensator hat. Dus, hoe grutter de elektryske potinsjele enerzjy fan 'e kondensator, hoe grutter de kapasitans fan 'e kondensator. Op basis fan dizze resinsje kin konkludearre wurde dat de kapasitans fan 'e kondensator (C) evenredich is mei it oerflak fan 'e geleiderplaat (A).
De ôfstân tusken de twa geleiderplaten
De oerdracht fan elektroanen stoppet nei't it potinsjaalferskil tusken de twa geleiderplaten gelyk is oan it potinsjaalferskil tusken de twa batterijpolen. Hoe ferheegje jo de elektryske lading op beide geleiderplaten? Ien manier is om de ôfstân tusken de twa geleiders te ferminderjen (d te minimalisearjen). As de twa geleiders tichter byinoar brocht wurde, bliuwt de hoemannichte elektryske lading, sadat it elektryske fjild dat troch de elektryske lading produsearre wurdt fêst bliuwt. Op basis fan de fergeliking V = E d, as it elektryske fjild (E) konstant is, nimt it elektryske potinsjaalferskil (V) ôf as de ôfstân tusken de twa geleiderplaten ôfnimt (d).
It potinsjaalferskil tusken de twa geleiderplaten wurdt fermindere sadat it lytser is as it potinsjaalferskil tusken de twa batterijpolen. Dit feroarsaket de ferpleatsing fan elektroanen opnij oant de elektryske lading fan elke geleiderplaat tanimt. De oerdracht fan elektroanen stoppet neidat it potinsjaalferskil tusken de twa platen gelyk is oan it potinsjaalferskil tusken de twa batterijpolen.
As de ôfstân tusken de twa geleiderplaten fermindere wurdt, nimt de elektryske lading op elke plaat ta, sadat de elektryske potinsjele enerzjy fan 'e kondensator ek tanimt. As de elektryske potinsjele enerzjy fan '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).
De fergeliking fan 'e kapasitânsje fan 'e parallelle plaatkondensator
Earder binne dingen dy't de kapasitânsje fan parallelle plaatkondensatoren beynfloedzje útlein. De kapasitânsjewearde kin dúdlik bekend wurde troch berekkeningen mei de fergeliking. Yn in ûnderwerp oer it bepalen fan it elektryske fjild mei de wet fan Gauss, is de formule foar it berekkenjen fan it elektryske fjild tichtby de elektrysk laden geleiderplaat E = σ / εo, dêr't σ = Q / A sadat de elektryske fjildfergeliking feroaret nei E = Q/A: εo = Q/A x 1/εo = Q / A εoDe fergeliking fan 'e elektryske potinsjeel is V = E d, wêrby't E = Q / A εo sadat de fergeliking feroaret nei V = Q d / A εoDe fergeliking fan kapasitânsje is C = Q/V, wêrby't V = Qd / Aεo sadat de fergeliking fan kapasitânsje feroaret nei C = Q: Q d / A εo = Q x A εo / Q d = A εo / d.
Basearre op de fergeliking fan kapasitânsje C = A εo / d kin konkludearre wurde dat kapasitânsje (C) evenredich is mei it oerflak (A) en omgekeerd evenredich mei de ôfstân (d) tusken de twa geleiderplaten.
E = elektrysk fjild, σ = ladingstichtens, εo = fakuümpermittiviteit = 8.85 x 10-12 F/m, Q = elektryske lading, A = oerflak fan 'e geleiderplaat, V = elektrysk potinsjaalferskil.
