ថាមពលអគ្គិសនីត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងកាប៉ាស៊ីទ័រ

អត្ថបទអំពីថាមពលអគ្គិសនីដែលរក្សាទុកក្នុងកាប៉ាស៊ីទ័រ

កា ប៉ាស៊ីទ័រ ត្រូវបានផ្សំឡើងពីបន្ទះដែលមានខ្សែពីរ ហើយនៅចន្លោះខ្សែទាំងពីរ មានឌីអេឡិចត្រិចមួយ។ ដំបូងឡើយ ខ្សែទាំងពីរមានអព្យាក្រឹតភាពអគ្គិសនី។ ដើម្បីឱ្យកាប៉ាស៊ីទ័រដំណើរការបាន បន្ទះ ឬសន្លឹកនីមួយៗនៃខ្សែត្រូវតែមានបន្ទុកអគ្គិសនី ដែលបរិមាណបន្ទុកអគ្គិសនីនៅក្នុងខ្សែនីមួយៗគឺស្មើគ្នា ប៉ុន្តែប្រភេទខុសគ្នា។ ឧបមាថាខ្សែដែលមានបន្ទុកមួយគឺ Q = +10 Coulomb ខ្សែមួយទៀតគឺ Q = -10 Coulomb។ វត្តមាននៃបន្ទុកអគ្គិសនីធំដូចគ្នា ប៉ុន្តែប្រភេទផ្ទុយគ្នានៅក្នុងខ្សែទាំងពីរបង្កើតដែនអគ្គិសនីរវាងបន្ទះខ្សែទាំងពីរ ដែលទិសដៅនៃដែនអគ្គិសនីគឺពីបន្ទុកវិជ្ជមានទៅបន្ទុកអវិជ្ជមាន។ លើសពីនេះ ក៏មានភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនីរវាងខ្សែទាំងពីរផងដែរ ដែលខ្សែដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានមានសក្តានុពលអគ្គិសនីខ្ពស់ជាង ខណៈពេលដែលខ្សែដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមានមានសក្តានុពលអគ្គិសនីទាបជាង។

ដើម្បីឱ្យខ្សែចរន្តទាំងពីរមានបន្ទុកអគ្គិសនី ខ្សែចរន្តទាំងពីរត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងប្រភពថាមពល ដូចជាថ្ម ឬប្រភពថាមពលផ្សេងទៀត។ ដំបូងឡើយ ខ្សែចរន្តទាំងពីរមានលក្ខណៈអព្យាក្រឹត ដែលចំនួនអេឡិចត្រុងដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាន និងប្រូតុងដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានគឺស្មើគ្នា។ បន្ទាប់មក អេឡិចត្រុងត្រូវបានផ្ទេរពីខ្សែចរន្តមួយទៅខ្សែចរន្តមួយទៀត ដូច្នេះខ្សែចរន្តដែលបាត់បង់អេឡិចត្រុងក្លាយជាបន្ទុកវិជ្ជមាន ហើយខ្សែចរន្តដែលទទួលអេឡិចត្រុងក្លាយជាបន្ទុកអវិជ្ជមាន។ ចំនួនអេឡិចត្រុងដែលត្រូវបានផ្ទេរគឺស្មើនឹងចំនួនអេឡិចត្រុងដែលទទួលបាន ដូច្នេះខ្សែចរន្តនីមួយៗមានបន្ទុកអគ្គិសនីដូចគ្នា។ ចំណាំថា នៅពេលដែលកាប៉ាស៊ីទ័រត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងថ្ម ថ្មធ្វើសកម្មភាពដើម្បីផ្លាស់ទីអេឡិចត្រុងពីខ្សែចរន្តមួយទៅខ្សែចរន្តមួយទៀត។

ចរន្តអគ្គិសនីមួយត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងបង្គោលអវិជ្ជមាន ហើយចរន្តអគ្គិសនីមួយទៀតត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងបង្គោលវិជ្ជមាន។ វត្តមាននៃភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលអគ្គិសនី (V) រវាងបង្គោលថ្មទាំងពីរបណ្តាលឱ្យមានចលនារបស់អេឡិចត្រុង (q) ពីចរន្តអគ្គិសនីមួយទៅចរន្តអគ្គិសនីមួយទៀត។ ចលនារបស់អេឡិចត្រុងឈប់បន្ទាប់ពីភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលរវាងចរន្តអគ្គិសនីទាំងពីរស្មើនឹងភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលថ្ម។ ដំបូងឡើយ នៅពេលដែលចរន្តអគ្គិសនីមិនត្រូវបានសាកដោយអគ្គិសនី មិនចាំបាច់មានការងារដើម្បីផ្លាស់ទីអេឡិចត្រុងទេ។ បន្ទាប់ពីមានបន្ទុកអគ្គិសនីនៅលើចរន្តអគ្គិសនីនីមួយៗ វាត្រូវការការងារដើម្បីផ្លាស់ទីអេឡិចត្រុង។ បន្ទុកអគ្គិសនីកាន់តែច្រើននៅក្នុងចរន្តអគ្គិសនីនីមួយៗ ការងារកាន់តែច្រើនដើម្បីផ្លាស់ទីអេឡិចត្រុងដោយសារតែកម្លាំងរុញច្រានរវាងអេឡិចត្រុង។

ចលនារបស់អេឡិចត្រុងពីខ្សែចម្លងមួយទៅខ្សែចម្លងមួយទៀតមិនកើតឡើងក្នុងពេលដំណាលគ្នាទេ ប៉ុន្តែកើតឡើងបន្តិចម្តងៗ ដូច្នេះវ៉ុលអគ្គិសនីរវាងខ្សែចម្លងទាំងពីរក៏កើនឡើងបន្តិចម្តងៗដែរ។ ដូច្នេះ ដើម្បីគណនាការងារសរុប (W) ក្នុងអំឡុងពេលផ្ទេរអគ្គិសនី តម្លៃវ៉ុលជាមធ្យម (V/2) ត្រូវបានប្រើប្រាស់។ ដូច្នេះ ការងារដែលធ្វើដើម្បីផ្លាស់ទីអេឡិចត្រុងគឺ W = Q (V/2) = 1/2 Q V។

ដោយសារតែការងារដើម្បីផ្លាស់ទីអេឡិចត្រុងផ្លាស់ប្តូរថាមពលសក្តានុពលអគ្គិសនីដែលរក្សាទុកនៅក្នុងកាប៉ាស៊ីទ័រ ថាមពលសក្តានុពលអគ្គិសនីដែលរក្សាទុកនៅក្នុងកាប៉ាស៊ីទ័រគឺ PE = 1/2 Q V។

ដោយសារ Q = CV រូបមន្ត PE = 1/2 QV អាចបំលែងទៅជា PE = 1/2 QV = 1/2 (CV) (V) = 1/2 CV2 ^និង PE = 1/2 QV = 1/2 (Q) (Q/C) = 1/2 Q2 / C។ ^ដែល Q = បន្ទុកអគ្គិសនី, C = សមត្ថភាពអគ្គិសនី, V = វ៉ុលអគ្គិសនី។

ថាមពលអគ្គិសនីនៅក្នុងវាលអគ្គិសនី

ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការដាក់បន្ទុក នៅពេលដែលខ្សែចរន្តនីមួយៗចាប់ផ្តើមមានបន្ទុកអគ្គិសនី នៅចន្លោះបន្ទះ ឬសន្លឹកទាំងពីរ ដែនអគ្គិសនីមួយកើតឡើង។ ដូច្នេះ ការងារត្រូវបានធ្វើរួច បន្ថែមពីលើការធ្វើឱ្យខ្សែចរន្តមានបន្ទុកអគ្គិសនី វាក៏បង្ហាញដោយប្រយោលនូវដែនអគ្គិសនីរវាងបន្ទះ ឬសន្លឹកខ្សែចរន្តទាំងពីរផងដែរ។ ដោយសារតែការងារផ្លាស់ប្តូរទៅជាថាមពលសក្តានុពលអគ្គិសនីដែលរក្សាទុកក្នុងកាប៉ាស៊ីទ័រ វាអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាថាមពលត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងដែនអគ្គិសនី។

រូបមន្តខាងក្រោមបញ្ជាក់ពីទំនាក់ទំនងគណិតវិទ្យារវាងថាមពលសក្តានុពលអគ្គិសនី និងដែនអគ្គិសនី។

នៅក្នុងអត្ថបទអំពីកាប៉ារ៉ាឡែលបន្ទះប៉ារ៉ាឡែល រូបមន្ត C = A ε _o / d ត្រូវបានទាញយក ហើយអត្ថបទអំពីសក្តានុពលអគ្គិសនីបានបញ្ជាក់រូបមន្ត V = E d។ ពីមុន រូបមន្តនេះត្រូវបានទាញយកចេញពីថាមពលសក្តានុពលអគ្គិសនីដែលរក្សាទុកក្នុងកាប៉ារ៉ាឡែល PE = 1/2 ^CV2 ។

PE = ថាមពលសក្តានុពលអគ្គិសនី, A = ផ្ទៃក្រឡា, d = ចម្ងាយ, A d = បរិមាណ, E = ដែនអគ្គិសនី, PE / A d = ថាមពលសក្តានុពលអគ្គិសនីក្នុងមួយឯកតាបរិមាណ = ដង់ស៊ីតេថាមពល។

រូបមន្តខាងលើបញ្ជាក់ថា ថាមពលសក្តានុពលអគ្គិសនីក្នុងមួយឯកតាបរិមាណនៃលំហនៅក្នុងដែនអគ្គិសនីគឺសមាមាត្រទៅនឹងការ៉េនៃដែនអគ្គិសនី។ ប្រសិនបើរវាងបន្ទះពីរ ឬសន្លឹកនៃចរន្តអគ្គិសនីមានឌីអេឡិចត្រិច នោះ εo (ភាពអនុញ្ញាតនៃកន្លែងទំនេរ) ត្រូវបានជំនួសដោយភាពអនុញ្ញាតនៃវត្ថុធាតុ (ε)។ ទោះបីជាសមីការនៃដង់ស៊ីតេថាមពលនេះត្រូវបានទាញយកដោយប្រើសមីការនៃកាប៉ារ៉ាឡែលនៃបន្ទះប៉ារ៉ាឡែលក៏ដោយ សមីការនេះក៏អនុវត្តចំពោះលំហទាំងអស់ដែលមានដែនអគ្គិសនីផងដែរ។