Ka wehewehe ʻana o ka capacitor pā like
ʻO ka capacitor pā like he capacitor i haku ʻia me ʻelua mau pā like a i ʻole nā papa alakaʻi, ʻo kēlā me kēia pā he ʻāpana like (A) a me nā papa ʻelua i hoʻokaʻawale ʻia e kahi mamao (d), e like me ke kiʻi ma ka hema. Ma kēia ʻatikala, e manaʻo ua hoʻokaʻawale ʻia nā papa alakaʻi ʻelua e kahi vacuum. Ma ke kiʻi, ua hoʻopiʻi maikaʻi ʻia kekahi o nā papa alakaʻi (+Q) ʻoiai ua hoʻopiʻi maikaʻi ʻole ʻia kekahi papa alakaʻi (-Q), kahi like ka nui o ka hoʻopiʻi uila ma kēlā me kēia pā.
ʻO ka ʻokoʻa o ka hoʻouku uila ma waena o nā papa alakaʻi ʻelua e hana i kahi kahua uila a me kahi ʻokoʻa hiki ma waena o lākou. ʻOi aku ka kiʻekiʻe o ka hiki o ka papa i hoʻopiʻi maikaʻi ʻia, ʻoiai ʻoi aku ka haʻahaʻa o ka hiki o ka papa i hoʻopiʻi maikaʻi ʻole ʻia. E like me ka mea i wehewehe ʻia ma ka ʻatikala e pili ana i ka hiki uila , inā he ʻokoʻa hiki ma waena o nā papa capacitor ʻelua, aia ka ikehu hiki uila i loko o ka capacitor. He nui nā hoʻohana o ka ikehu hiki uila i mālama ʻia i loko o kahi capacitor.
Nā mea e pili ana i ka capacitance o kahi capacitor pā like
ʻAʻole i hoʻouka mua ʻia nā capacitors, a i ʻole ke kūlike ʻole o ka uila. No ka hoʻouka ʻana iā lākou, hoʻouka ʻia lākou ma ka hoʻopili ʻana iā lākou i kahi kumu uila, e like me ka pila, me ka hoʻohana ʻana i nā kaula. Hoʻopili ʻia kekahi papa alakaʻi i ka hopena maikaʻi o ka pila, ʻoiai ua hoʻopili ʻia kekahi papa alakaʻi i ka hopena maikaʻi ʻole.
E hoʻomanaʻo i ka hoʻokuke ʻana o nā uku like, ʻoiai nā uku like ʻole e huki. Hoʻopiʻi maikaʻi ʻole ʻia nā electrons a neʻe maʻalahi no ka mea aia lākou ma ka ʻili o ka ʻātoma, ʻoiai ua hoʻopiʻi maikaʻi ʻia nā protons a ʻaʻole hiki ke neʻe no ka mea aia lākou i loko o ka nucleus. Inā ʻoi aku ka nui o nā protons ma kahi papa alakaʻi ma mua o ka nui o nā electrons, ua hoʻopiʻi maikaʻi ʻia ka papa. I ka ʻaoʻao ʻē aʻe, inā ʻoi aku ka nui o nā electrons ma mua o ka nui o nā protons, ua hoʻopiʻi maikaʻi ʻia ka papa.
Ma hope o ka hoʻopili ʻia ʻana o ka capacitor i ka pila, ua hoʻopiʻi maikaʻi ʻia ka pou maikaʻi o ka pila, e huki ana i nā electrons mai ka papa alakaʻi, ʻoiai ua hoʻopiʻi maikaʻi ʻole ʻia ka pou maikaʻi ʻole o ka pila, e kipaku ana i nā electrons i ka papa alakaʻi. ʻO ka hoʻoili ʻana o nā electrons ma waena o ka pila a me ka papa alakaʻi e hoʻopiʻi maikaʻi ai ka papa alakaʻi e nalowale ana i nā electrons a me ka papa alakaʻi e loaʻa ana i nā electrons e hoʻopiʻi maikaʻi ʻole ʻia. Hoʻopau ʻia ka hoʻoili ʻana o nā electrons i ka wā e like ai ka ʻokoʻa hiki uila ma waena o nā papa alakaʻi ʻelua me ka ʻokoʻa hiki uila ma waena o nā kikowaena pila ʻelua.
Mālama nā Capacitors i ka uku uila a me ka ikehu hiki . ʻO ke ana o ka hiki o kahi capacitor ke mālama i ka uku uila a me ka ikehu hiki ke kapa ʻia ʻo capacitance. ʻO ka nui o ka uku uila i mālama ʻia, ʻoi aku ka nui o ka ikehu hiki, a ʻoi aku ka nui o ka capacitance. He aha nā mea e hoʻopilikia ai i ka capacitance o kahi capacitor parallel-plate?
– ʻĀpana ʻili o ka papa alakaʻi
Mālama nā capacitors pā like i ka uku uila ma luna o kā lākou mau papa alakaʻi. ʻO ka ʻilikai liʻiliʻi o ka papa, ʻo ia hoʻi ka liʻiliʻi o ka uku i mālama ʻia; ʻo ka ʻilikai nui o ka papa, ʻo ia hoʻi ka nui o ka uku i mālama ʻia. ʻO ka nui o ka uku i mālama ʻia ma nā papa alakaʻi, ʻoi aku ka nui o ka ikehu uila o ka capacitor. No laila, ʻo ka nui o ka ikehu uila o ka capacitor, ʻoi aku ka nui o kona capacitance. Ma muli o kēia loiloi, hiki ke hoʻoholo ʻia he kūlike ka capacitance o ka capacitor (C) me ka ʻilikai o nā papa alakaʻi (A).
- Ka mamao ma waena o nā papa alakaʻi ʻelua
Ua pau ka neʻe ʻana o nā electrons ma hope o ka like ʻana o ka ʻokoʻa o ka hiki ma waena o nā papa alakaʻi ʻelua me ka ʻokoʻa o ka hiki ma waena o nā pou ʻelua o ka pila. Pehea e hoʻonui ai ka uku uila ma nā papa alakaʻi ʻelua? ʻO kekahi ala, ʻo ia ka hoʻemi ʻana i ka mamao ma waena o nā alakaʻi ʻelua (hoʻemi i ka d). Ke hoʻokokoke ʻia nā alakaʻi ʻelua, e mau ana ka nui o ka uku uila i mea e mau ai ke kahua uila i hana ʻia e ka uku uila. Ma muli o ka hoohalike V = E d, ke mau ke kahua uila (E), e emi ana ka ʻokoʻa o ka hiki uila (V) inā e hoʻemi ʻia ka mamao ma waena o nā papa alakaʻi ʻelua (d).
E emi ana ka ʻokoʻa o ka hiki ma waena o nā papa alakaʻi ʻelua a hiki i ka emi ʻana ma mua o ka ʻokoʻa o ka hiki ma waena o nā kikowaena ʻelua o ka pila. Hoʻoulu kēia i nā electrons e neʻe hou a hiki i ka piʻi ʻana o ka uku uila ma kēlā me kēia papa alakaʻi. Hoʻōki ka neʻe ʻana o ka electron i ka wā e like ai ka ʻokoʻa o ka hiki ma waena o nā papa ʻelua me ka ʻokoʻa o ka hiki ma waena o nā kikowaena ʻelua o ka pila.
Ke hoʻemi ʻia ka mamao ma waena o nā papa alakaʻi ʻelua, piʻi ka uku uila ma kēlā me kēia papa i mea e piʻi ai ka ikehu uila i loko o ka capacitor. Inā piʻi ka ikehu uila i loko o ka capacitor, piʻi pū ka capacitance o ka capacitor. Inā hoʻemi ʻia ka mamao, piʻi ka uku i mea e piʻi ai ka capacitance, inā hoʻonui ʻia ka mamao, emi ka uku i mea e emi ai ka capacitance. Hiki ke hoʻoholo ʻia he kūlike ʻole ka capacitance o ka capacitor (C) me ka mamao ma waena o nā papa alakaʻi ʻelua (d).
Ka hoʻohālikelike capacitance no kahi capacitor pā like
Ma mua, ua wehewehe ʻia nā mea e hoʻopilikia ai i ka waiwai capacitance o kahi capacitor pā like. Hiki ke ʻike maopopo ʻia ka waiwai capacitance ma o nā helu ʻana me ka hoʻohana ʻana i nā kaulike. Ma ka ʻatikala e pili ana i ka hoʻoholo ʻana i ke kahua uila me ka hoʻohana ʻana i ke kānāwai o Gauss, ua kūkākūkā ʻia ke ʻano hana no ka helu ʻana i ke kahua uila kokoke i kahi papa alakaʻi i hoʻopiʻi ʻia i ka uila ʻo E = σ/ε o , kahi σ = Q/A i loli ai ke kaulike kahua uila i E = Q/A: ε o = Q/A x 1/ε o = Q/Aε o . ʻO ke kaulike hiki ke uila ʻo V = E d, kahi E = Q/Aε o i loli ai ke kaulike i V = Qd/Aε o . ʻO ke kaulike capacitance ʻo C = Q/V, kahi V = Qd/Aε o i loli ai ke kaulike capacitance i C = Q: Qd/Aε o = Q x Aε o /Qd = Aε o /d.
Ma muli o ke kaulike capacitance C = A ε o / d hiki ke hoʻoholo ʻia he kūlike ka capacitance (C) me ka ʻāpana ʻili (A) a kūlike ʻole i ka mamao (d) ma waena o nā papa alakaʻi ʻelua.
Wehewehe ʻana i ke ʻano hana: E = kahua uila, σ = nui o ka hoʻouka ʻana, ε = permittivity o kahi hakahaka = 8,85 x 10 -12 F/m, Q = hoʻouka uila, A = ʻāpana ʻili o ka papa alakaʻi, V = ʻokoʻa hiki ke uila.
