Kev txhais ntawm Capacitance ntawm capacitors
Ib lub khob me me tuaj yeem muaj dej me ntsis, thaum lub khob loj tuaj yeem muaj dej ntau dua. Qhov ntim ntawm iav loj dua, qhov ntau dej uas tuaj yeem muaj. Yog li, txhua lub khob muaj peev xwm lossis qhov loj ntawm lub peev xwm los ntim dej. Ib yam li iav, cov capacitors kuj tuaj yeem khaws cov nqi hluav taws xob thiab lub zog hluav taws xob muaj peev xwm. Lub peev xwm ntawm capacitor los khaws cov nqi hluav taws xob thiab lub zog hluav taws xob muaj peev xwm hu ua capacitance.
Cov yam tseem ceeb uas cuam tshuam rau lub peev xwm
Qhov loj ntawm lub khob muaj peev xwm ntim dej yog txiav txim siab los ntawm qhov ntim ntawm lub khob. Yuav ua li cas txog cov capacitors, dab tsi txiav txim siab qhov loj ntawm lub capacitor lub peev xwm los khaws cov nqi hluav taws xob?
Daim duab ntawm sab qhia txog ib lub capacitor yooj yim uas muaj ob lub phaj uas sib cais los ntawm ib qho deb. Ua ntej txuas rau lub zog hluav taws xob, xws li lub roj teeb, ob lub phaj tsis raug them hluav taws xob. Tom qab ntawd ib lub phaj txuas rau lub ncej zoo ntawm lub roj teeb thiab lwm lub phaj txuas rau lub ncej tsis zoo ntawm lub roj teeb siv lub xov hlau.
Tom qab txuas rau lub roj teeb lub ncej zoo, lub zog zoo ntawm lub roj teeb rub cov hluav taws xob uas muaj zog tsis zoo ntawm lub phaj kom cov hluav taws xob txav mus rau lub ncej zoo ntawm lub roj teeb. Qhov no ua rau cov phaj tsis muaj hluav taws xob (lub zog tsis zoo) thiab cov protons ntau dhau (lub zog zoo) kom cov phaj muaj zog zoo.
Tom qab txuas nrog lub roj teeb lub ncej tsis zoo, qhov them zoo ntawm lub phaj yuav rub cov electrons uas muaj nqi tsis zoo ntawm lub ncej tsis zoo ntawm lub roj teeb kom cov electrons txav mus rau lub phaj. Qhov no ua rau lub phaj thauj cov electrons ntau dhau kom lub phaj them tsis zoo. Cov txheej txheem ntawm kev txav cov electrons ntawm cov phaj thiab cov roj teeb yuav tsum nres tom qab qhov sib txawv ntawm ob lub phaj sib npaug rau qhov sib txawv ntawm ob lub ncej roj teeb.
Yuav ua li cas thiaj ua rau lub zog hluav taws xob ntawm ob lub phaj hluav taws xob nce ntxiv? Hauv lwm lo lus, yuav tsum ua li cas thiaj li xa cov electrons mus rau thiab los ntawm lub ncej zoo ntawm lub roj teeb? Kev hloov pauv ntawm electron tsuas yog tshwm sim thaum qhov sib txawv ntawm lub zog hluav taws xob ntawm ob lub ncej roj teeb loj dua qhov sib txawv ntawm lub zog hluav taws xob ntawm ob lub conductor. Yuav kom cov electron txav mus dua kom lub zog hluav taws xob hauv txhua lub phaj hluav taws xob nce ntxiv, lub roj teeb siv raug hloov los ntawm lwm qhov chaw hluav taws xob uas muaj qhov sib txawv ntawm lub zog hluav taws xob loj dua. Kev hloov pauv ntawm cov electrons nres thaum qhov sib txawv ntawm lub zog hluav taws xob sib npaug rau qhov sib txawv ntawm lub capacitor. Yog li ntawd, yog tias qhov sib txawv ntawm lub zog hluav taws xob loj dua, qhov sib txawv ntawm lub capacitor kuj loj dua.
Raws li kev tshuaj xyuas saum toj no, nws tuaj yeem xaus lus tias qhov ntau dua ntawm cov nqi hluav taws xob khaws cia rau hauv txhua lub phaj conductor, qhov ntau dua ntawm qhov sib txawv ntawm lub zog hluav taws xob ntawm ob lub phaj conductor. Yog li, qhov hluav taws xob them (Q) yog proportional rau qhov sib txawv ntawm lub zog hluav taws xob (V). Kev sib raug zoo ntawm qhov hluav taws xob them thiab qhov sib txawv ntawm lub zog hluav taws xob tau hais nyob rau hauv kev sib piv hauv qab no:
Q α V
Cov kev sib piv saum toj no raug hloov mus ua cov qauv los ntawm kev ntxiv qhov tsis hloov pauv C:
Q = CV los yog C = Q / V
Q = lub zog hluav taws xob (Coulomb), V = qhov sib txawv ntawm lub zog hluav taws xob lossis voltage (Volt), C = qhov tsis hloov pauv uas hu ua capacitor capacitance.
Tus nqi capacitance tsis nyob ntawm tus nqi hluav taws xob thiab lub zog hluav taws xob, tab sis nyob ntawm cov duab thiab qhov loj ntawm lub phaj conductor. Cov pov thawj lej uas qhia tias capacitance nyob ntawm cov duab thiab qhov loj ntawm lub phaj conductor tau piav qhia hauv cov ncauj lus ntawm lub phaj parallel capacitor. Hauv cov ncauj lus, nws xav tias ntawm ob lub conductors muaj qhov chaw nqus tsev.
Lub peev xwm ntawm lub capacitor kuj nyob ntawm qhov xwm txheej ntawm cov khoom siv uas nyob nruab nrab ntawm ob lub phaj conductor. Cov khoom siv uas nyob nruab nrab ntawm ob lub phaj conductor hu ua dielectric. Lub peev xwm ntawm cov capacitors uas muaj dielectrics tau tham txog tob hauv cov ncauj lus ntawm dielectric constants.
Chav ntawm capacitance
Lub chav ntawm lub zog hluav taws xob yog Coulomb thiab lub chav ntawm qhov sib txawv ntawm lub zog hluav taws xob yog Volt, yog li ntawd yog raws li qhov sib npaug ntawm capacitance saum toj no. Lub chav capacitance yog Coulomb ib Volt (C/V), tseem hu ua Farad (F) uas los ntawm lub npe ntawm tus kws tshawb fawb Askiv Michael Faraday (1791-1867). Yog li, 1 Farad = 1 Coulomb/Volt.
Xav tias lub capacitor muaj tus nqi ntawm 2 Farad txhais tau tias lub capacitor khaws cia lub zog hluav taws xob ntawm +2 Coulombs rau ntawm ib lub phaj conductor thiab -2 Coulombs rau ntawm lwm lub phaj conductor. Qhov twg ob lub phaj conductor muaj qhov sib txawv ntawm 1 Volt. Yog tias lub roj teeb 12 Volt txuas nrog lub capacitor, ib lub phaj conductor uas muaj hluav taws xob yog Q = CV = (2) (12 Volts) = +24 Coulomb thaum lwm lub phaj conductor yog -24 Coulomb.
Thov nco ntsoov tias Farad yog ib chav capacitance loj heev yog li nws feem ntau siv ua chav me dua, uas yog microfarad luv luv μF (10 -6 Farad ) lossis picofarad luv luv li pF (10 -12 Farad). Kev suav lej los qhia tias Farad yog ib chav loj heev, uas tau tham txog hauv lub ncauj lus ntawm lub capacitor phaj sib luag.
