ការយល់ដឹងអំពីសមត្ថភាព
កែវតូចមួយអាចផ្ទុកទឹកផឹកបានតិចតួច ខណៈពេលដែលកែវធំអាចផ្ទុកបានច្រើន។ កែវកាន់តែធំ វាអាចផ្ទុកទឹកបានកាន់តែច្រើន។ ដូច្នេះកែវនីមួយៗមានសមត្ថភាព ឬរង្វាស់នៃសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការផ្ទុកទឹក។ ដូចកែវដែរ កាប៉ាស៊ីទ័រក៏មានសមត្ថភាពរក្សាទុកបន្ទុកអគ្គិសនី និងថាមពលសក្តានុពលអគ្គិសនីផងដែរ។ សមត្ថភាពរបស់កាប៉ាស៊ីទ័រ ឬរង្វាស់នៃសមត្ថភាពរបស់កាប៉ាស៊ីទ័រក្នុងការរក្សាទុកបន្ទុកអគ្គិសនី និងថាមពលសក្តានុពលអគ្គិសនី ត្រូវបានគេហៅថា... សមត្ថភាព.
កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់សមត្ថភាព
ទំហំនៃសមត្ថភាពរបស់កែវក្នុងការផ្ទុកទឹកត្រូវបានកំណត់ដោយបរិមាណរបស់វា។ ចុះយ៉ាងណាចំពោះឧបករណ៍ផ្ទុកថាមពលអគ្គិសនី? តើអ្វីដែលកំណត់ទំហំនៃសមត្ថភាពរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកថាមពលអគ្គិសនីក្នុងការផ្ទុកបន្ទុកអគ្គិសនី?
រូបភាពខាងក្រោមបង្ហាញពីកាប៉ាស៊ីទ័រសាមញ្ញមួយដែលមានបន្ទះចរន្តអគ្គិសនីពីរដែលបំបែកចេញពីគ្នាដោយចម្ងាយជាក់លាក់មួយ។ មុនពេលភ្ជាប់ទៅប្រភពវ៉ុល ដូចជាថ្ម បន្ទះទាំងពីរមិនត្រូវបានសាកទេ។ បន្ទាប់មក បន្ទះមួយត្រូវបានភ្ជាប់ទៅខ្សែវិជ្ជមាននៃថ្ម និងមួយទៀតទៅខ្សែអវិជ្ជមានដោយប្រើខ្សែ។
បន្ទាប់ពីត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងខ្សែប៉ូលវិជ្ជមាននៃថ្ម បន្ទុកវិជ្ជមាននៅក្នុងថ្មទាក់ទាញអេឡិចត្រុងដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាននៅលើបន្ទះថ្ម ដែលបណ្តាលឱ្យពួកវាផ្លាស់ទីទៅខ្សែប៉ូលវិជ្ជមាននៃថ្ម។ នេះបណ្តាលឱ្យបន្ទះថ្មមានកង្វះអេឡិចត្រុង (បន្ទុកអវិជ្ជមាន) និងប្រូតុងលើស (បន្ទុកវិជ្ជមាន) ដែលបណ្តាលឱ្យមានបន្ទុកវិជ្ជមាន។
ស្រដៀងគ្នានេះដែរ បន្ទាប់ពីភ្ជាប់បន្ទះទៅនឹងខ្សែរបុំអវិជ្ជមាននៃថ្ម បន្ទុកវិជ្ជមាននៅលើបន្ទះទាក់ទាញអេឡិចត្រុងដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាននៅលើខ្សែរបុំអវិជ្ជមាននៃថ្ម ដែលបណ្តាលឱ្យអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីទៅបន្ទះ។ នេះបណ្តាលឱ្យបន្ទះមានអេឡិចត្រុងលើស ដែលធ្វើឱ្យវាមានផ្ទុកបន្ទុកអវិជ្ជមាន។
ដំណើរការនៃការផ្ទេរអេឡិចត្រុងរវាងបន្ទះ និងថ្មឈប់បន្ទាប់ពីភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលរវាងបន្ទះទាំងពីរស្មើនឹងភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលរវាងប៉ូលទាំងពីរនៃថ្ម។
តើបន្ទុកអគ្គិសនីនៅលើបន្ទះសៀគ្វីទាំងពីរអាចកើនឡើងយ៉ាងដូចម្តេច? ម្យ៉ាងវិញទៀត តើត្រូវធ្វើដូចម្តេចដើម្បីបង្កឱ្យមានការផ្ទេរអេឡិចត្រុងម្តងទៀត? ការផ្ទេរអេឡិចត្រុងកើតឡើងលុះត្រាតែភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនីរវាងប៉ូលទាំងពីរនៃថ្មធំជាងភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនីរវាងបន្ទះសៀគ្វីទាំងពីរ។ ដើម្បីឱ្យការផ្ទេរអេឡិចត្រុងកើតឡើងម្តងទៀត ដើម្បីឱ្យបន្ទុកអគ្គិសនីនៅលើបន្ទះសៀគ្វីនីមួយៗកើនឡើង ថ្មដែលប្រើត្រូវបានជំនួសដោយថ្មផ្សេងទៀត ឬប្រភពវ៉ុលផ្សេងទៀតដែលមានភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនីធំជាង។ ការផ្ទេរអេឡិចត្រុងឈប់នៅពេលដែលភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលនៃប្រភពវ៉ុលស្មើនឹងភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលនៃកាប៉ាស៊ីទ័រ ដូច្នេះប្រសិនបើភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលនៃប្រភពវ៉ុលធំជាង ភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលនៃកាប៉ាស៊ីទ័រក៏ធំជាងដែរ។
ដោយផ្អែកលើការពិនិត្យឡើងវិញខាងលើ អាចសន្និដ្ឋានបានថា បន្ទុកអគ្គិសនីកាន់តែច្រើនដែលរក្សាទុកនៅលើបន្ទះចំហាយនីមួយៗ ភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនីរវាងបន្ទះចំហាយទាំងពីរកាន់តែធំ។ ដូច្នេះ បន្ទុកអគ្គិសនី (Q) គឺសមាមាត្រទៅនឹងភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនី (V)។ ទំនាក់ទំនងរវាងបន្ទុកអគ្គិសនី និងភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនីត្រូវបានបង្ហាញជាសមាមាត្រដូចខាងក្រោម៖
Q α V
សមាមាត្រខាងលើត្រូវបានបម្លែងទៅជាសមីការដោយបន្ថែមថេរសមាមាត្រ C៖
Q = CV ឬ C = Q / V
ការពិពណ៌នា៖ Q = បន្ទុកអគ្គិសនី (Coulomb), V = ភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនី ឬវ៉ុលអគ្គិសនី (វ៉ុល), C = ថេរសមាមាត្រ ដែលត្រូវបានគេហៅថា សមត្ថភាពរបស់កាប៉ាស៊ីទ័រ។
តម្លៃកាប៉ាស៊ីតេមិនអាស្រ័យលើបន្ទុកអគ្គិសនី និងវ៉ុលទេ ប៉ុន្តែអាស្រ័យលើរូបរាង និងទំហំនៃបន្ទះខ្សែចម្លង។ ភស្តុតាងគណិតវិទ្យាដែលថាកាប៉ាស៊ីតេអាស្រ័យលើរូបរាង និងទំហំនៃបន្ទះខ្សែចម្លងត្រូវបានពន្យល់នៅក្នុងអត្ថបទស្តីពីប្រភេទកាប៉ាស៊ីតេដែលផ្អែកលើរូបរាងនៃបន្ទះខ្សែចម្លង ពោលគឺ កុងដង់សាទ័របន្ទះប៉ារ៉ាឡែល, កុងដង់ស័ររាងស៊ីឡាំង និង កុងដង់ស័រស្វ៊ែរនៅក្នុងអត្ថបទនេះ គេសន្មត់ថា រវាងបំណែកនៃខ្សែចរន្តទាំងពីរ មានកន្លែងទំនេរមួយ។
សមត្ថភាពរបស់កាប៉ាស៊ីទ័រក៏អាស្រ័យលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃវត្ថុធាតុរវាងបន្ទះចរន្តពីរផងដែរ។ វត្ថុធាតុរវាងបន្ទះចរន្តពីរត្រូវបានគេហៅថា dielectricសមត្ថភាពរបស់ capacitor ដែលមាន dielectric ត្រូវបានពិនិត្យឡើងវិញយ៉ាងស៊ីជម្រៅនៅក្នុងអត្ថបទអំពី ថេរឌីអេឡិចត្រិច.
ឯកតានៃសមត្ថភាព
ឯកតានៃបន្ទុកអគ្គិសនីគឺ Coulomb ហើយឯកតានៃភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនីគឺ Volt ដូច្នេះដោយផ្អែកលើសមីការ capacitance ខាងលើ ឯកតានៃ capacitance គឺ Coulomb ក្នុងមួយវ៉ុល (C/V) ដែលត្រូវបានគេហៅថា Farad (F) ដែលមកពីឈ្មោះរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអង់គ្លេស Michael Faraday (1791-1867)។ ដូច្នេះ 1 Farad = 1 Coulomb/Volt។
ឧទាហរណ៍ កាប៉ាស៊ីទ័រមានតម្លៃ 2 ហ្វារ៉ាដ មានន័យថា កាប៉ាស៊ីទ័ររក្សាទុកបន្ទុកអគ្គិសនី +2 គូឡុំប៍ នៅលើបន្ទះចរន្តអគ្គិសនីមួយ និង -2 គូឡុំប៍ នៅលើបន្ទះចរន្តអគ្គិសនីមួយទៀត ដែលបន្ទះចរន្តអគ្គិសនីទាំងពីរមានភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពល 1 វ៉ុល។ ប្រសិនបើថ្ម 12 វ៉ុលត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងកាប៉ាស៊ីទ័រ បន្ទះចរន្តអគ្គិសនីមួយនឹងមានបន្ទុកអគ្គិសនី Q = CV = (2)(12 វ៉ុល) = +24 គូឡុំប៍ ខណៈពេលដែលបន្ទះចរន្តអគ្គិសនីមួយទៀតនឹងមានបន្ទុក -24 គូឡុំប៍។
គួរកត់សម្គាល់ថា Farad គឺជាឯកតាធំមួយនៃសមត្ថភាព capacitance ដូច្នេះជាធម្មតាឯកតាតូចជាងត្រូវបានប្រើ គឺ microFarad ដែលមានអក្សរកាត់ថា μF (10-6 ហ្វារ៉ាដ) ទៅ picoFarad កាត់ជា pF (10)-12 ហ្វារ៉ាដ)។ ការគណនាគណិតវិទ្យាដើម្បីបង្ហាញថាហ្វារ៉ាដគឺជាឯកតាធំមួយត្រូវបានពិភាក្សានៅក្នុង ឧទាហរណ៍នៃសំណួរអំពីឧបករណ៍ផ្ទុកចរន្តអគ្គិសនីបន្ទះប៉ារ៉ាឡែល.
