ຄໍານິຍາມຂອງຄວາມຈຸຂອງຕົວເກັບປະຈຸ
ແກ້ວນ້ອຍສາມາດບັນຈຸນ້ຳໄດ້ໜ້ອຍໜຶ່ງ, ໃນຂະນະທີ່ແກ້ວໃຫຍ່ສາມາດບັນຈຸນ້ຳໄດ້ຫຼາຍກວ່າ. ປະລິມານຂອງແກ້ວຫຼາຍເທົ່າໃດ, ນ້ຳທີ່ສາມາດບັນຈຸໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ. ດັ່ງນັ້ນ, ແກ້ວແຕ່ລະໜ່ວຍຈຶ່ງມີຄວາມສາມາດ ຫຼື ຂະໜາດຂອງຄວາມສາມາດໃນການບັນຈຸນ້ຳ. ເຊັ່ນດຽວກັບແກ້ວ, ຕົວເກັບປະຈຸຍັງສາມາດເກັບຮັກສາປະຈຸໄຟຟ້າ ແລະ ພະລັງງານທ່າແຮງໄຟຟ້າໄດ້. ຄວາມຈຸຂອງ ຕົວເກັບປະຈຸ ເພື່ອເກັບຮັກສາປະຈຸໄຟຟ້າ ແລະ ພະລັງງານທ່າແຮງໄຟຟ້າເອີ້ນວ່າ ຄວາມຈຸ.
ປັດໄຈທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຈຸ
ຂະໜາດຂອງຄວາມສາມາດໃນການບັນຈຸນ້ຳຂອງແກ້ວແມ່ນຖືກກຳນົດໂດຍປະລິມານຂອງແກ້ວ. ແລ້ວຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າລ่ะ, ສິ່ງໃດທີ່ກຳນົດຂະໜາດຂອງຄວາມສາມາດຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າໃນການເກັບຮັກສາປະຈຸໄຟຟ້າ?
ຮູບຂ້າງໆສະແດງໃຫ້ເຫັນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າງ່າຍໆທີ່ປະກອບດ້ວຍແຜ່ນສອງຕົວນຳທີ່ແຍກອອກຈາກກັນດ້ວຍໄລຍະຫ່າງທີ່ແນ່ນອນ. ກ່ອນທີ່ຈະເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຫຼ່ງແຮງດັນໄຟຟ້າ ເຊັ່ນ: ແບັດເຕີຣີ, ແຜ່ນທັງສອງຈະບໍ່ຖືກສາກໄຟຟ້າ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ແຜ່ນໜຶ່ງຖືກເຊື່ອມຕໍ່ກັບຂົ້ວບວກຂອງແບັດເຕີຣີ ແລະ ແຜ່ນອີກແຜ່ນໜຶ່ງຖືກເຊື່ອມຕໍ່ກັບຂົ້ວລົບຂອງແບັດເຕີຣີໂດຍໃຊ້ສາຍເຄເບີ້ນ.
ຫຼັງຈາກເຊື່ອມຕໍ່ກັບຂົ້ວບວກຂອງແບັດເຕີຣີແລ້ວ, ປະຈຸບວກໃນແບັດເຕີຣີຈະດຶງເອເລັກຕຣອນທີ່ມີປະຈຸລົບຢູ່ເທິງແຜ່ນເພື່ອໃຫ້ເອເລັກຕຣອນເຄື່ອນທີ່ໄປຫາຂົ້ວບວກຂອງແບັດເຕີຣີ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ແຜ່ນຂາດເອເລັກຕຣອນ (ປະຈຸລົບ) ແລະໂປຣຕອນເກີນ (ປະຈຸບວກ) ດັ່ງນັ້ນແຜ່ນຈຶ່ງມີປະຈຸບວກ.
ຫຼັງຈາກເຊື່ອມຕໍ່ກັບຂົ້ວລົບຂອງແບັດເຕີຣີແລ້ວ, ປະຈຸບວກຢູ່ເທິງແຜ່ນຈະດຶງດູດເອເລັກຕຣອນທີ່ມີປະຈຸລົບຢູ່ເທິງຂົ້ວລົບຂອງແບັດເຕີຣີ ເພື່ອໃຫ້ເອເລັກຕຣອນເຄື່ອນໄປຫາແຜ່ນ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ແຜ່ນຮັບເອເລັກຕຣອນຫຼາຍເກີນໄປ ດັ່ງນັ້ນແຜ່ນຈຶ່ງມີປະຈຸລົບ. ຂະບວນການເຄື່ອນຍ້າຍເອເລັກຕຣອນລະຫວ່າງແຜ່ນ ແລະ ແບັດເຕີຣີຈະຢຸດລົງຫຼັງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງລະຫວ່າງສອງແຜ່ນເທົ່າກັບຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງລະຫວ່າງສອງຂົ້ວແບັດເຕີຣີ.
ເຈົ້າຈະເພີ່ມປະຈຸໄຟຟ້າໃນແຜ່ນຕົວນຳທັງສອງໄດ້ແນວໃດ? ເວົ້າອີກຢ່າງໜຶ່ງ, ຄວນເຮັດແນວໃດເພື່ອຖ່າຍໂອນເອເລັກຕຣອນໄປຫາ ແລະ ມາຈາກຂົ້ວບວກຂອງແບັດເຕີຣີ? ການຍ້າຍຕົວເອເລັກຕຣອນເກີດຂຶ້ນເມື່ອຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງໄຟຟ້າລະຫວ່າງສອງຂົ້ວແບັດເຕີຣີໃຫຍ່ກວ່າຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງໄຟຟ້າລະຫວ່າງສອງຕົວນຳ. ເພື່ອໃຫ້ເອເລັກຕຣອນເຄື່ອນທີ່ອີກຄັ້ງເພື່ອໃຫ້ປະຈຸໄຟຟ້າໃນແຕ່ລະແຜ່ນຕົວນຳເພີ່ມຂຶ້ນ, ແບັດເຕີຣີທີ່ໃຊ້ຈະຖືກປ່ຽນແທນດ້ວຍແຫຼ່ງແຮງດັນອື່ນທີ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນທາງດ້ານທ່າແຮງໄຟຟ້າຫຼາຍກວ່າ. ການຍ້າຍຕົວເອເລັກຕຣອນຈະຢຸດເມື່ອຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງໃນແຫຼ່ງແຮງດັນເທົ່າກັບຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງຂອງຕົວເກັບປະຈຸ. ດັ່ງນັ້ນ, ຖ້າຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງໃນແຫຼ່ງແຮງດັນສູງກວ່າ, ຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງຂອງຕົວເກັບປະຈຸກໍ່ຈະໃຫຍ່ກວ່າເຊັ່ນກັນ.
ອີງຕາມການທົບທວນຂ້າງເທິງ, ສາມາດສະຫຼຸບໄດ້ວ່າປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ເກັບໄວ້ໃນແຜ່ນຕົວນຳແຕ່ລະແຜ່ນຫຼາຍເທົ່າໃດ, ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງທ່າແຮງໄຟຟ້າລະຫວ່າງສອງແຜ່ນຕົວນຳກໍ່ຈະຫຼາຍເທົ່ານັ້ນ. ດັ່ງນັ້ນ, ປະຈຸໄຟຟ້າ (Q) ແມ່ນສັດສ່ວນກັບຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງທ່າແຮງໄຟຟ້າ (V). ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງປະຈຸໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງທ່າແຮງໄຟຟ້າແມ່ນໄດ້ລະບຸໄວ້ໃນການປຽບທຽບຕໍ່ໄປນີ້:
Q α V
ການປຽບທຽບຂ້າງເທິງນີ້ຖືກປ່ຽນເປັນສົມຜົນໂດຍການເພີ່ມຄ່າຄົງທີ່ C:
Q = CV ຫຼື C = Q / V
Q = ປະຈຸໄຟຟ້າ (Coulomb), V = ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງທ່າແຮງໄຟຟ້າ ຫຼື ແຮງດັນໄຟຟ້າ (Volt), C = ຄ່າຄົງທີ່ ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າ ຄວາມຈຸຂອງຕົວເກັບປະຈຸ.
ຄ່າຄວາມຈຸບໍ່ໄດ້ຂຶ້ນກັບປະຈຸໄຟຟ້າ ແລະ ແຮງດັນໄຟຟ້າ, ແຕ່ຂຶ້ນກັບຮູບຮ່າງ ແລະ ຂະໜາດຂອງແຜ່ນຕົວນຳ. ຫຼັກຖານທາງຄະນິດສາດທີ່ວ່າຄວາມຈຸຂຶ້ນກັບຮູບຮ່າງ ແລະ ຂະໜາດຂອງແຜ່ນຕົວນຳໄດ້ຖືກອະທິບາຍໄວ້ໃນຫົວຂໍ້ຂອງຕົວເກັບປະຈຸແຜ່ນຂະໜານ. ໃນຫົວຂໍ້, ມັນໄດ້ຖືກສົມມຸດວ່າລະຫວ່າງສອງຕົວນຳມີສູນຍາກາດ.
ຄວາມຈຸຂອງຕົວເກັບປະຈຸຍັງຂຶ້ນກັບລັກສະນະຂອງວັດສະດຸທີ່ຢູ່ລະຫວ່າງແຜ່ນຕົວນຳສອງແຜ່ນ. ວັດສະດຸທີ່ຢູ່ລະຫວ່າງແຜ່ນຕົວນຳສອງແຜ່ນເອີ້ນວ່າ ໄດອີເລັກຕຣິກ. ຄວາມຈຸຂອງຕົວເກັບປະຈຸທີ່ມີໄດອີເລັກຕຣິກໄດ້ຖືກປຶກສາຫາລືຢ່າງເລິກເຊິ່ງໃນຫົວຂໍ້ຂອງ ຄ່າຄົງທີ່ໄດອີເລັກຕຣິກ.
ຫົວໜ່ວຍຄວາມອາດສາມາດ
ຫົວໜ່ວຍຂອງປະຈຸໄຟຟ້າແມ່ນ Coulomb ແລະຫົວໜ່ວຍຂອງຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງໄຟຟ້າແມ່ນ Volt, ສະນັ້ນມັນຈຶ່ງອີງໃສ່ສົມຜົນຄວາມຈຸຂ້າງເທິງ. ຫົວໜ່ວຍຄວາມຈຸແມ່ນ Coulomb ຕໍ່ Volt (C/V), ຫຼືເອີ້ນວ່າ Farad (F) ເຊິ່ງມາຈາກຊື່ຂອງນັກວິທະຍາສາດຊາວອັງກິດ Michael Faraday (1791-1867). ສະນັ້ນ, 1 Farad = 1 Coulomb/Volt.
ສົມມຸດວ່າຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ມີຄ່າ 2 ຟາຣາດ ໝາຍຄວາມວ່າຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ +2 ຄູລອມໄວ້ໃນແຜ່ນຕົວນຳໜຶ່ງ ແລະ -2 ຄູລອມຢູ່ໃນແຜ່ນຕົວນຳອີກແຜ່ນໜຶ່ງ. ໃນກໍລະນີທີ່ແຜ່ນຕົວນຳສອງແຜ່ນມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນທາງດ້ານສັກກະຍະພາບ 1 ໂວນ. ຖ້າແບັດເຕີຣີ 12 ໂວນເຊື່ອມຕໍ່ກັບຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ, ແຜ່ນຕົວນຳໜຶ່ງທີ່ມີປະຈຸໄຟຟ້າແມ່ນ Q = CV = (2) (12 ໂວນ) = +24 ຄູລອມ ໃນຂະນະທີ່ແຜ່ນຕົວນຳອີກແຜ່ນໜຶ່ງແມ່ນ -24 ຄູລອມ.
ກະລຸນາຮັບຊາບວ່າ Farad ເປັນຫົວໜ່ວຍຄວາມຈຸຂະໜາດໃຫຍ່ ດັ່ງນັ້ນມັນຈຶ່ງມັກຖືກໃຊ້ເປັນຫົວໜ່ວຍຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ ຄື microfarad ຫຍໍ້ μF (10 -6 Farad ) ຫຼື picofarad ຫຍໍ້ເປັນ pF (10 -12 Farad). ການຄິດໄລ່ທາງຄະນິດສາດເພື່ອສະແດງວ່າ Farad ເປັນຫົວໜ່ວຍຂະໜາດໃຫຍ່ ເຊິ່ງໄດ້ກ່າວເຖິງໃນຫົວຂໍ້ຂອງຕົວເກັບປະຈຸແບບແຜ່ນຂະໜານ.
