Zeviya Elektrîkê di Plakên Paralel de
Zeviya elektrîkê di fîzîkê de têgeheke bingehîn e ku têkiliya di navbera tiştên bi elektrîkê barkirî de nîşan dide. Di gelek sepanên pratîkî de, bi taybetî di endezyarî û elektronîkê de, em pir caran rastî rewşên ku zeviyeke elektrîkê ji hêla plakayên paralel ên barkirî ve tê hilberandin tên. Van plakayên paralel xwedî cûrbecûr sepanên in, ji kapasîtor û amûrên bijîşkî bigire heya amûrên elektronîkî yên cûrbecûr. Ev gotar dê zeviya elektrîkê di plakayên paralel de bi kûrahî nîqaş bike, ji têgeha bingehîn bigire heya sepanên wê yên pratîkî.
Têgeha bingehîn a qada elektrîkê
Bi gelemperî, zeviyeke elektrîkê ji hêla barekî elektrîkê ve çêdibe û dikare wekî hêza ku ji hêla barekî erênî yê piçûk ve tê hîskirin dema ku li xalek diyarkirî ya fezayê tê danîn were vegotin. Ev mîqdar ji hêla vektora zeviya elektrîkê E ve tê vegotin, ku yekîneyên wê Newton li ser her Kulomb (N/C) an Volt li ser metre (V/m) ne.
Ji bo têgihîştina qada elektrîkê di lewheyên paralel de, em ê bi qanûna Coulomb dest pê bikin, ku dibêje hêza di navbera du barên xalî de rasterast bi mezinahiya baran re rêjeyî ye û berevajî bi çargoşeya dûrahiya di navbera wan de rêjeyî ye. Lêbelê, di rewşa lewheyên paralel de, em bi belavkirina barên rûvî re mijûl dibin, ne bi barên xalî.
Plaqeyên Paralel ên Barkirî
Du plakayên rêber ên paralel ên li hember hev bi mesafeyeke piçûk d di navbera wan de hatine danîn, bifikirin. Yek ji plakayan barekî erênî yê +Q heye, lê plakaya din barekî neyînî yê -Q heye. Ev rewş pir caran ji bo çêkirina kondansatoran tê bikar anîn, ku di gelek devreyên elektronîkî de hêmanên sereke ne.
Dema ku du plaka barkirî bin, di navbera wan de qadeke elektrîkê çêdibe. Ji ber belavbûna bar li ser rûyê plakayan (bi texmîna ku plaka li gorî dûrahiya di navbera wan de pir mezin in), qada elektrîkê ya di navbera plakayan de bi awayekî yekreng e û dikare di dûrahiyek diyarkirî de ji qiraxa plakayan sabît were hesibandin.
Zeviya Elektrîkê ya Di Navbera Plakên Hevrayî de
Qada elektrîkê ya di navbera du plakayên barkirî yên paralel de dikare bi karanîna qanûna Gauss were destnîşankirin. Qanûna Gauss ji bo elektrîkê dibêje ku herikîna tevahî ya elektrîkê ya ku di nav rûyek girtî re derbas dibe rasterast bi barkirina tevahî ya ku di wê rûvî de dorpêçkirî ye.
Ji bo plakayên paralel, em rûberek Gaussî ya silindirî hildibijêrin ku xwedî eksenek perpendîkular li ser plakayan û plakayên li her du seriyên silindirê ye. Ji ber simetriya pirsgirêkê, qada elektrîkê E perpendîkular li ser rûyên plakayan e û di navbera plakayan de sabît e.
Herikîna elektrîkê ya ku di rûyê silindirek Gaussî re derbas dibe tenê ji hêla her du serên silindirê yên di navbera plakeyan de ne ve tê peyda kirin. Bi texmînkirina ku rûbera plakeyan A ye, em bi dest dixin:
\[ \Phi = E \cdot A – (-E \cdot A) = 2EA \]
Li gorî qanûna Gauss:
\[ \Phi = \frac{Q_{\text{in}}}{\varepsilon_0} \]
Li vir \( Q_{\text{charge}} \) tevahiya barkê li ser plakayan e û \(\varepsilon_0\) permitîvîteya valahiyê ye. Ji ber ku barkê li ser yek plakayê \(+Q\) ye,
\[ 2EA = \frac{Q}{\varepsilon_0} \]
Ji ber vê yekê, qada elektrîkê E di navbera plakayan de wekhev e:
\[ E = \frac{Q}{2A \cdot \varepsilon_0} \]
Lêbelê, ji ber ku plakaya barkirî ya neyînî beşdarî zeviyê dibe, zeviya elektrîkê ya tevahî ya ku ji vê encamê derdikeve wiha ye:
\[ E = \frac{Q}{A \cdot \varepsilon_0} \]
Ev nîşan dide ku qada elektrîkê ya di navbera plakayên paralel de yekreng e û tenê bi mezinbûna bar, rûbera plakayan, û permittivity ya navgîniya di navbera plakayan de ve girêdayî ye.
Bikaranîna Qada Elektrîkê li ser Plaqeyên Paralel
Kapasitor
Kondansator yek ji sepanên herî gelemperî yên plakayên paralel ên barkirî ne. Kondansator ji du plakayên paralel ên guhêrbar pêk tê ku ji hêla dîelektrîkê ve ji hev veqetandî ne. Kondansator dikarin enerjiya elektrîkê di qada elektrîkê ya di navbera plakayan de çêdibe de hilînin. Kapasîte, C, ya kondansatorek wekî rêjeya barkirina Q ya ku ji hêla plakayan ve hatî hilanîn bi voltaja V ya li ser plakayan tê pênase kirin:
\[ C = \frac{Q}{V} \]
Bi zeviya elektrîkê di navbera plakayan de:
\[ E = \frac{V}{d} \]
û cîhgirtin di kapasîteyê de:
\[ C = \varepsilon_0 \cdot \frac{A}{d} \]
Sensorên Zextê û Mîkroskopên Elektronîkî
Qada elektrîkê ya li ser plakayên paralel di sensorên zexta kapasîteyî de jî tê bikar anîn, ku guherîna dûrahiya di navbera plakayan de ji ber zextê dikare bi rêya guherînên kapasîteyî were pîvandin. Di mîkroskopiya elektronîkî de, qadeke elektrîkê ya yekreng di navbera plakayên paralel de tê bikar anîn da ku herikîna elektronan bilezîne û rêve bibe.
Dîmendera Elektronîkî
Ekranên Dîmendera Krîstala Şile (LCD) ji bo rêkxistina arasteya molekulên krîstala şile qada elektrîkê ya di navbera plakayên paralel de bikar tînin, bi vî rengî veguherîna ronahiyê kontrol dikin û wêneyek dîmenderê hilberînin.
Xelasî
Zeviya elektrîkê ya homojen a di navbera du plakayên paralel de di rêzek fireh ji sepanên teknolojîk de gelek avantaj pêşkêş dike. Hem di mîhengên akademîk û hem jî di pratîkê de, têgihîştina zeviya elektrîkê ya di plakayên paralel de bingeha têgihîştina me ya li ser kapasîtor, sensor û cûrbecûr cîhazên din ên elektronîkî ye. Herikîna kontrolkirî ya barkirinê bi rêya sêwirana fîzîkî û prensîbên fîzîkî van pergalan dike elementek sereke di nûjeniya teknolojîk de ji demên klasîk heta yên nûjen.
Bi lêkolîna taybetmendî û hesabên zeviyên elektrîkê di plakayên paralel de, em ne tenê bingehên teorîk ên elektrîkê û magnetîzmê xurt dikin, lê di heman demê de deriyê sepanên nûjen ên ku bi pêşkeftinên teknolojîk ên cîhanî re hevaheng in jî vedikin.
