Definisyon kondansateur plak paralèl
Yon kondansateur plak paralèl se yon kondansateur ki gen de plak paralèl oswa plak kondiktè, chak plak gen menm sifas seksyonèl la (A) epi de plak yo separe pa yon sèten distans (d), tankou nan imaj ki agoch la. Nan atik sa a, sipoze de plak kondiktè yo separe pa yon vid. Nan imaj la, youn nan plak kondiktè yo chaje pozitivman (+Q) pandan ke lòt plak kondiktè a chaje negatifman (-Q), kote kantite chaj elektrik sou chak plak la se menm bagay la.
Diferans nan chaj elektrik ant de plak kondiktè yo kreye yon chan elektrik ak yon diferans potansyèl ant yo. Plak ki chaje pozitivman an gen yon potansyèl ki pi wo, alòske plak ki chaje negatif la gen yon potansyèl ki pi ba. Jan yo eksplike sa nan atik sou potansyèl elektrik la , si gen yon diferans potansyèl ant de plak kondansateur yo, gen enèji potansyèl elektrik nan kondansateur a. Enèji potansyèl elektrik ki estoke nan yon kondansateur gen anpil itilizasyon.
Faktè ki afekte kapasitans yon kondansateur plak paralèl
Okòmansman, kondansateur yo pa chaje, oubyen yo net elektrikman. Pou chaje yo, yo chaje yo lè yo konekte yo ak yon sous vòltaj, tankou yon batri, avèk câbles. Yon plak kondiktè konekte ak tèminal pozitif batri a, pandan ke lòt plak kondiktè a konekte ak tèminal negatif la.
Sonje byen ke chaj ki sanble repouse, alòske chaj ki diferan atire. Elektwon yo chaje negatif epi yo deplase fasilman paske yo sitiye sou sifas atom nan, tandiske pwoton yo chaje pozitivman epi yo pa ka deplase paske yo sitiye nan nwayo a. Si kantite pwoton sou yon plak kondiktè depase kantite elektwon yo, plak la chaje pozitivman. Okontrè, si kantite elektwon yo depase kantite pwoton yo, plak la chaje negatif.
Apre yo fin konekte kondansateur a ak batri a, pòl pozitif batri a chaje pozitivman, sa atire elektwon ki soti nan plak kondiktè a, alòske pòl negatif batri a chaje negatifman, sa repouse elektwon yo nan plak kondiktè a. Transfè elektwon ant batri a ak plak kondiktè a lakòz plak kondiktè ki pèdi elektwon yo vin chaje pozitivman epi plak kondiktè ki resevwa elektwon yo vin chaje negatifman. Transfè elektwon yo sispann lè diferans potansyèl elektrik ant de plak kondiktè yo egal a diferans potansyèl elektrik ant de tèminal batri yo.
Kondansateur yo estoke chaj elektrik ak enèji potansyèl . Mezi kapasite yon kondansateur pou estoke chaj elektrik ak enèji potansyèl rele kapasitans. Plis chaj elektrik ki estoke a wo, se plis enèji potansyèl la wo, e se plis kapasitans lan wo. Ki faktè ki afekte kapasitans yon kondansateur plak paralèl?
– Sifas plak kondiktè a
Kondansateur plak paralèl yo estoke chaj elektrik sou plak kondiktè yo. Yon ti sifas plak vle di yon ti chaj estoke; yon gwo sifas plak vle di yon gwo chaj estoke. Plis chaj estoke sou plak kondiktè yo, se plis enèji potansyèl elektrik kondansateur a ap gwo. Kidonk, plis enèji potansyèl elektrik kondansateur a ap gwo, se plis kapasitans li ap gwo. Baze sou revizyon sa a, nou ka konkli ke kapasitans kondansateur a (C) pwopòsyonèl ak sifas plak kondiktè yo (A).
– Distans ant de plak kondiktè yo
Mouvman elektwon yo sispann apre diferans potansyèl ant de plak kondiktè yo egal a diferans potansyèl ant de pòl pil la. Kijan chaj elektrik sou de plak kondiktè yo ka ogmante? Yon fason se diminye distans ki genyen ant de kondiktè yo (diminye d). Lè de kondiktè yo pwoche youn ak lòt, kantite chaj elektrik la rete konstan pou chan elektrik ki pwodui pa chaj elektrik la gen yon valè konstan. Baze sou ekwasyon V = Ed, lè chan elektrik la (E) konstan, diferans potansyèl elektrik la (V) diminye si distans ki genyen ant de plak kondiktè yo diminye (d).
Diferans potansyèl ant de plak kondiktè yo diminye jiskaske li vin mwens pase diferans potansyèl ant de tèminal batri a. Sa lakòz elektwon yo deplase ankò jiskaske chaj elektrik sou chak plak kondiktè ogmante. Mouvman elektwon an sispann yon fwa diferans potansyèl ant de plak yo egal ak diferans potansyèl ant de tèminal batri a.
Lè distans ki genyen ant de plak kondiktè yo diminye, chaj elektrik sou chak plak ogmante, sa ki fè enèji potansyèl elektrik nan kondansateur a ogmante tou. Si enèji potansyèl elektrik nan kondansateur a ogmante, kapasitans kondansateur a ogmante tou. Si distans la diminye, chaj la ogmante, sa ki fè kapasitans lan ogmante, si distans la ogmante, chaj la diminye, sa ki fè kapasitans lan diminye. Nou ka konkli ke kapasitans kondansateur a (C) enversman pwopòsyonèl ak distans ki genyen ant de plak kondiktè yo (d).
Ekwasyon kapasitans pou yon kondansateur plak paralèl
Anvan sa, yo te eksplike bagay ki afekte valè kapasitans yon kondansateur plak paralèl. Yo ka konnen valè kapasitans lan byen klè atravè kalkil lè l sèvi avèk ekwasyon. Nan atik ki pale sou detèminasyon chan elektrik la lè l sèvi avèk lalwa Gauss la, yo te diskite sou fòmil pou kalkile chan elektrik la toupre yon plak kondiktè ki chaje elektrikman ki se E = σ/ε₂o , kote σ = Q/A pou ekwasyon chan elektrik la chanje pou E = Q/A : ε₂o = Q/A x 1/ε₂o = Q/Aε₂o . Ekwasyon potansyèl elektrik la se V = ED, kote E = Q/Aε₂o pou ekwasyon an chanje pou V = Qd/Aε₂o . Ekwasyon kapasitans lan se C = Q/V, kote V = Qd/Aε₂o pou ekwasyon kapasitans lan chanje pou C = Q : Qd/Aε₂o = Q x Aε₂o / Qd = Aε₂o / d.
Baze sou ekwasyon kapasitans C = A ε o / d, nou ka konkli ke kapasitans (C) pwopòsyonèl ak sifas la (A) epi envers pwopòsyonèl ak distans (d) ki genyen ant de plak kondiktè yo.
Deskripsyon fòmil la: E = chan elektrik, σ = dansite chaj, ε₂o = pèmitivite espas vid = 8,85 x 10⁻¹² F /m, Q = chaj elektrik, A = sifas plak kondiktè a, V = diferans potansyèl elektrik.
