Stuth stòraidh lùth dealain ann an comasairean
Tha comasair air a dhèanamh suas de dhà phlàta/dhuilleag de stiùirichean agus eadar an dà stiùiriche tha dielectric . An toiseach, chan eil an dà stiùiriche air an cosg gu dealain. Gus an obraich an comasair, feumaidh gach plàta/dhuilleag de stiùiriche a bhith air a chosg gu dealain, far a bheil an ìre de chosgais dealain air gach stiùiriche den aon seòrsa ach de dhiofar sheòrsaichean. Mar eisimpleir, tha cosgais Q = +10 Coulomb aig aon stiùiriche agus an uairsin tha cosgais Q = -10 Coulomb aig an stiùiriche eile. Bidh làthaireachd an aon mheudachd ach de sheòrsaichean mu choinneamh de chosgais dealain air an dà stiùiriche a’ cruthachadh raon dealain eadar an dà phlàta stiùiriche, far a bheil stiùireadh an achaidh dealain bhon chosgais dheimhinneach chun a’ chosgais àicheil. A bharrachd air an sin, bidh eadar-dhealachadh comas dealain ag èirigh eadar an dà stiùiriche cuideachd, far a bheil comas dealain nas àirde aig an stiùiriche le cosgais dheimhinneach agus comas dealain nas ìsle aig an stiùiriche le cosgais àicheil.
Gus an dà stiùiriche a ghearradh, tha iad ceangailte ri stòr cumhachd, leithid bataraidh no stòr cumhachd eile. An toiseach, tha an dà stiùiriche neodrach, le àireamh cho-ionann de electronan le cosgais àicheil agus protonan le cosgais dheimhinneach. An uairsin thèid electronan a ghluasad bho aon stiùiriche chun an stiùiriche eile, agus mar thoradh air an sin bidh an stiùiriche a chailleas electronan a’ fàs le cosgais dheimhinneach agus an stiùiriche a gheibh electronan a’ fàs le cosgais àicheil. Tha an àireamh de electronan a thèid a ghluasad co-ionann ris an àireamh de electronan a gheibhear, agus mar thoradh air an sin tha an aon chosgais dealain aig gach stiùiriche. Bu chòir a thoirt fa-near, nuair a tha comasair ceangailte ri bataraidh, gu bheil am bataraidh ag obair mar stiùiriche, a’ gluasad electronan bho aon stiùiriche chun an stiùiriche eile.
Tha aon stiùiriche ceangailte ris a’ phòla àicheil agus tha an stiùiriche eile ceangailte ris a’ phòla dheimhinneach. Tha làthaireachd eadar-dhealachaidh comasachd dealain (V) eadar an dà cheann-uidhe bataraidh ag adhbhrachadh gluasad dealanan (q) bho aon stiùiriche chun an tè eile. Stadaidh gluasad dealanan aon uair ‘s gu bheil an diofar comasachd eadar an dà stiùiriche co-ionann ri eadar-dhealachadh comasachd a’ bhataraidh. An toiseach, nuair nach eil na stiùirichean fo chasaid dealain, chan eil feum air obair sam bith gus dealanan a ghluasad. Cho luath ‘s a bhios cosgais dealain air gach stiùiriche, tha feum air obair gus dealanan a ghluasad. Mar as motha an cosgais dealain air gach stiùiriche, is ann as motha an obair a dh’ fheumar gus dealanan a ghluasad air sgàth an fheachd ath-bhualadh eadar na dealanan.
Chan eil gluasad dealanan bho aon stiùiriche gu stiùiriche eile a’ tachairt aig an aon àm ach mean air mhean gus am bi am bholtadh dealain eadar an dà stiùiriche cuideachd ag àrdachadh mean air mhean. Mar sin, gus an obair iomlan (W) obrachadh a-mach rè gluasad dealan, thathar a’ cleachdadh luach cuibheasach a’ bholtaids (V/2). Mar sin, is e an obair a thèid a dhèanamh gus dealanan a ghluasad W = Q (V/2) = 1/2 Q V. Leis gu bheil an obair gus dealanan a ghluasad ag atharrachadh gu lùth comasach dealain a tha air a stòradh anns a’ chomasair, is e EP = 1/2 Q V an lùth comasach dealain a tha air a stòradh anns a’ chomasair. Leis gu bheil Q = CV, faodar am foirmle EP = 1/2 QV atharrachadh gu EP = 1/2 QV = 1/2 (CV)(V) = 1/2 CV 2 agus EP = 1/2 QV = 1/2 (Q)(Q/C) = 1/2 Q 2 /C. Fiosrachadh: Q = cosgais dealain, C = comas, V = bholtadh dealain.
Lùth dealain ann an raon dealain
Rè a’ phròiseis cosgais, nuair a thòisicheas gach stiùiriche a’ cosg, cruthaichear raon dealain eadar an dà phlàta/dhuilleag stiùiriche. Mar sin, chan e a-mhàin gu bheil an obair a thèid a dhèanamh ag adhbhrachadh gum bi an stiùiriche air a chosg gu dealain, ach cuideachd gu neo-dhìreach a’ cruthachadh raon dealain eadar an dà phlàta/dhuilleag stiùiriche. Leis gu bheil an obair air a thionndadh gu lùth comasach dealain a tha air a stòradh anns a’ chomasair, faodar a mheas gu bheil lùth air a stòradh taobh a-staigh an raoin dealain.
Tha am foirmle a leanas air a thoirt a-mach gus dearbhadh gu matamataigeach an dàimh eadar lùth comasach dealain agus raointean dealain.
Anns an artaigil leis an tiotal capacitors truinnsear co-shìnte, chaidh am foirmle C = A ε o /s a thoirt a-mach agus san artaigil leis an tiotal comas dealain, chaidh am foirmle V = E s ainmeachadh. Roimhe seo, chaidh am foirmle airson an lùth comasach dealain a tha air a stòradh ann an capacitor a thoirt a-mach, is e sin EP = 1/2 CV 2.
Tuairisgeul na foirmle: EP = lùth comasach dealain, A = farsaingeachd uachdair, s = astar, A s = tomhas-lìonaidh, E = raon dealain, EP/A s = lùth comasach dealain gach aonad tomhas-lìonaidh = dùmhlachd lùtha.
Tha am foirmle gu h-àrd ag ràdh gu bheil an lùth comasach dealain gach aonad meud de dh'àite ann an raon dealain co-rèireach ri ceàrnag an raoin dealain. Ma tha dielectric eadar an dà phlàta/dhuilleag giùlain, tha εo (ceadachd an àite shaor) air a chur an àite le ceadachd an stuth (ε). Ged a tha an co-aontar dùmhlachd lùtha seo air a thoirt a-mach a’ cleachdadh co-aontar capacitor truinnsear co-shìnte, tha an co-aontar seo cuideachd a’ buntainn ris a h-uile àite aig a bheil raon dealain.
