Definitio condensatoris laminarum parallelarum
Condensator laminarum parallelarum est condensator qui constat ex duabus laminis conductoribus parallelis, quarum utraque aream sectionis transversalis aequalem (A) habet, et duabus laminis certo spatio (d) separatis, ut in figura sinistra demonstratur. Una lamina conductorum positive oneratur (+Q), dum altera negative oneratur (-Q), ubi quantitas... electrica crimen In utraque lamina aequalis est. Ne onus ad moleculam aeris moveatur, capacitor ab ambiente separatus est, et inter duas laminas vacuum est.
Discrepantia in generibus onerum electricarum in ambabus laminis conductoribus campum electricum et differentiam potentialis electrici inter duas laminas creat. Lamina positive onusta potentialem electricum maius habet, dum lamina negative onusta potentialem electricum inferiorem. Ut in argumento potentialis electrici explicatum est, si differentia potentialis electrici inter duas laminas condensatoris est, energia potentialis electrica in condensatore est. Energia potentialis electrica in condensatoribus condita multis usibus praedita est.
Factores capacitatem condensatoris laminarum parallelarum afficientes
Capacitor initio neque electrice oneratus neque electrice neutrus est. Ut oneratur, oneratio capacitoris fit per coniunctionem cum fonte tensionis, ut puta batteria, per funem. Una lamina conductoris polo positivo batteriae connectitur, altera vero lamina conductoris polo negativo batteriae.
Memento similes onera inter se repellere, dissimiles autem onera inter se attrahere. Electrona negative onerata sunt et facile moventur quia in superficie atomi sunt, protona autem positive onerata sunt et moveri non possunt quia in nucleo atomico sunt. Si lamina conductoria plures protones quam electrona habet, lamina positive onerata est; contra, si numerus electronum maior est quam protonum, lamina negative onerata est.
Postquam capacitor cum accumulatore coniunctus est, polus positivus accumulatoris positive oneratur, ita ut electrones a lamina conductore trahat, dum polus negativus accumulatoris negative oneratur, ita ut electrones ad laminam conductorem reiciat. Dislocatio electrica inter accumulatorem et laminam conductorem facit ut lamina conductor electrones amittat ut positive oneretur, et lamina conductor electrones recipiat ut negative oneretur. Motus electronum cessat postquam differentia potentialis electrica inter duas laminas conductores differentiae potentialis electricae inter duos polos accumulatoris aequalis est.
Munus condensatoris est ad sarcinam electricam et energiam potentialem electricam conservandam . Magnitudo facultatis condensatoris ad sarcinam electricam et energiam potentialem electricam conservandam capacitas appellatur. Quo plus electricitatis conservatur, eo maior est energia potentialis electrica conservata, eo maior capacitas condensatoris. Qui factores capacitatem condensatoris laminarum parallelarum afficiunt?
Superficies laminae conductoris
Condensator laminarum parallelarum vim electricam in lamina conductoris conservat. Si superficies laminae parva est, parva vi electrica conservatur; aliter, si superficies laminae magna est, magna pars vi electrica conservatur. Quo plures vi electricae in lamina conductoris conservantur, eo maior energia potentialis electrica a condensatore possidetur. Ergo, quo maior energia potentialis electrica condensatoris, eo maior capacitas condensatoris. Ex hac recognitione, concludi potest capacitatem condensatoris (C) proportionalem esse areae superficiei laminae conductoris (A).
Distantia inter duas laminas conductoras
Translatio electronum cessat postquam differentia potentialis inter duas laminas conductoras aequalis est differentiae potentialis inter duos polos pilae. Quomodo auges onus electricum in ambabus laminis conductoris? Una via est distantiam inter duos conductores reducere (d minuendo). Cum duo conductores propius adducuntur, quantitas oneris electrici manet ita ut campus electricus ab onere electrico productus fixus sit. Secundum aequationem V = E d, cum campus electricus (E) constans est, differentia potentialis electrici (V) decrescit si distantia inter duas laminas conductoras decrescit (d).
Differentia potentialis inter duas laminas conductoras ita reducitur ut minor sit quam differentia potentialis inter duos polos pilae. Hoc iterum electronum dislocationem efficit donec onus electricum utriusque laminae conductoris augeatur. Translatio electronum cessat postquam differentia potentialis inter duas laminas differentiae potentialis inter duos polos pilae aequalis est.
Cum distantia inter duas laminas conductoras minuitur, onus electricum in utraque lamina augetur ita ut energia potentialis electrica condensatoris quoque augeatur. Si energia potentialis electrica condensatoris augetur, capacitas condensatoris etiam augetur. Si distantia minuitur, onus augetur ita ut capacitas augeatur; cum distantia augetur, onus minuitur ita ut capacitas minuatur. Concludi potest capacitatem condensatoris (C) inverse proportionalem esse distantiae inter duas laminas conductoras (d).
Aequatio capacitatis condensatoris laminarum parallelarum
Antehac, res quae capacitatem condensatorum laminarum parallelarum afficiunt explicatae sunt. Valor capacitatis per calculationes utens aequatione clare cognosci potest. In argumento de determinando campo electrico utens lege Gaussiana, formula ad computandum campum electricum prope laminam conductorem electrice onustam est E = σ / ε.o, ubi σ = Q / A ita ut aequatio campi electrici mutetur ad E = Q/A: εo = Q/A × 1/εo = Q / A εoAequatio potentialis electrici est V = E d, ubi E = Q / A εo ut aequatio mutetur ad V = Q d / A εoAequatio capacitatis est C = Q/V, ubi V = Q d / A ε.o ut aequatio capacitatis mutetur in C = Q: Q d / A εo = Q x A εo / Q d = A εo / d.
Ex aequatione capacitatis C = Aε₂o / d concludi potest capacitatem (C) proportionalem esse areae superficiali (A) et inverse proportionalem distantiae (d) inter duas laminas conductoras.
E = campus electricus, σ = densitas oneris, ε₂o = permittivitas vacui = 8.85 × 10⁻¹² F/m, Q = onus electricum, A = area superficialis laminae conductoris, V = differentia potentialis electrici.
