Te whakamāramatanga o te pūnga pereti whakarara
Ko te pūnga pereti whakarara he pūnga kei roto ko ngā pereti whakarara e rua, ko ngā pereti arataki rānei, he rite te horahanga whakawhiti (A) o ia pereti, ā, ko ngā pereti e rua e wehea ana e tētahi tawhiti (d), pērā i te pikitia i te taha maui. I roto i tēnei tuhinga, me kī ko ngā pereti arataki e rua e wehea ana e te korehau. I roto i te pikitia, ko tētahi o ngā pereti arataki he utu pai (+Q) ko tētahi atu pereti arataki he utu kino (-Q), ā, he rite tonu te nui o te utu hiko i runga i ia pereti.
Ko te rerekētanga o te utu hiko i waenga i ngā pereti kawe hiko e rua ka hanga he papa hiko me te rerekētanga pūmanawa i waenga i a rāua. He nui ake te pūmanawa o te pereti utu pai, engari he iti ake te pūmanawa o te pereti utu kino. E ai ki te tuhinga mō te pūmanawa hiko , mēnā he rerekētanga pūmanawa i waenga i ngā pereti pūnga e rua, he pūngao pūmanawa hiko kei roto i te pūngao. He maha ngā whakamahinga o te pūngao pūmanawa hiko e rongoatia ana i roto i te pūngao.
Ngā āhuatanga e pā ana ki te kaha o te kaha pereti whakarara
Kāore he utu o ngā pūnga hiko i te tīmatanga, he hiko koretake rānei. Hei utu i a rātou, ka utua mā te hono atu ki tētahi pūtake hiko, pērā i te pākahiko, mā te whakamahi i ngā taura. Ka honoa tētahi pereti arataki ki te pito pai o te pākahiko, ko tētahi atu pereti arataki ka honoa ki te pito kino.
Kia maumahara ko ngā utu ōrite ka pana atu, ko ngā utu rerekē ia ka kukume. He utu kino ngā irahiko, ā, he ngāwari te neke nā te mea kei runga i te mata o te ngota, engari ko ngā porotana he utu pai, ā, kāore e taea te neke nā te mea kei roto i te karihi. Mena ka nui ake te maha o ngā porotana i runga i te pereti kawe i te maha o ngā irahiko, ka utu pai te pereti. I tetahi atu taha, ki te nui ake te maha o ngā irahiko i te maha o ngā porotana, ka utu kino te pereti.
I muri i te hononga o te pūnga hiko ki te pākahiko, ka tukuna te pou pai o te pākahiko ki te utu pai, ka kukume i ngā irahiko mai i te pereti arataki, ko te pou kino ia o te pākahiko ka tukuna ki te utu kino, ka panaia ngā irahiko ki te pereti arataki. Mā te whakawhiti irahiko i waenga i te pākahiko me te pereti arataki ka puta te pereti arataki e ngaro ana ngā irahiko ki te utu pai, ā, mā te pereti arataki e whiwhi ana i ngā irahiko ka puta te utu kino. Ka mutu te whakawhiti irahiko ina rite te rerekētanga pūmanawa hiko i waenga i ngā pereti arataki e rua ki te rerekētanga pūmanawa hiko i waenga i ngā pito pākahiko e rua.
Ka rongoa e ngā pūnga hiko te utu hiko me te pūngao pūmanawa . Ko te ine i te kaha o te pūnga ki te rongoa i te utu hiko me te pūngao pūmanawa ka kiia ko te capacitance. Ko te nui ake o te utu hiko kua rongoatia, ko te nui ake o te pūngao pūmanawa, ā, ko te nui ake hoki o te capacitance. He aha ngā āhuatanga e pā ana ki te capacitance o te pūnga pereti-whakarara?
– Te horahanga o te mata o te pereti arataki
Ka rongoa e ngā pūnga pereti whakarara te utu hiko ki runga i ā rātou pereti kawe hiko. Mēnā he iti te horahanga o te mata o te pereti, he iti te utu e rongoatia ana; mēnā he nui te horahanga o te mata o te pereti, he nui te utu e rongoatia ana. Mēnā he nui ake te utu e rongoatia ana ki runga i ngā pereti kawe hiko, ka nui ake te kaha o te pūnga hiko. Nō reira, mēnā he nui ake te kaha o te pūnga hiko o te pūnga hiko, ka nui ake tōna kaha. I runga i tēnei arotake, ka taea te whakatau ko te kaha o te pūnga hiko (C) he rite ki te horahanga o te mata o ngā pereti kawe hiko (A).
– Te tawhiti i waenganui i ngā pereti arataki e rua
Ka mutu te nekehanga o ngā irahiko i muri i te ōrite o te rerekētanga pūmanawa i waenga i ngā pereti arataki e rua ki te rerekētanga pūmanawa i waenga i ngā pou e rua o te pākahiko. Me pēhea te piki ake o te utu hiko i runga i ngā pereti arataki e rua? Ko tētahi huarahi ko te whakaiti i te tawhiti i waenga i ngā arataki e rua (whakaitihia te d). Ina whakatatahia ngā arataki e rua, ka noho pūmau te nui o te utu hiko kia mau tonu ai te uara o te mara hiko i hangaia e te utu hiko. I runga i te whārite V = E d, ina pūmau te mara hiko (E), ka heke te rerekētanga pūmanawa hiko (V) mēnā ka whakaitihia te tawhiti i waenga i ngā pereti arataki e rua (d).
Ka heke te rerekētanga pūmanawa i waenga i ngā pereti kawe hiko e rua kia iti iho rā anō i te rerekētanga pūmanawa i waenga i ngā pito e rua o te pākahiko. Ka meinga tēnei kia neke anō ngā irahiko kia piki ake rā anō te utu hiko i runga i ia pereti kawe hiko. Ka mutu te nekehanga o ngā irahiko ina rite te rerekētanga pūmanawa i waenga i ngā pereti e rua ki te rerekētanga pūmanawa i waenga i ngā pito e rua o te pākahiko.
Ina whakaitihia te tawhiti i waenganui i ngā pereti arataki e rua, ka piki ake te utu hiko i runga i ia pereti, ā, ka piki ake anō hoki te kaha pūmanawa hiko i roto i te pūnga. Mēnā ka piki ake te kaha pūmanawa hiko i roto i te pūnga, ka piki anō hoki te kaha o te pūnga. Mēnā ka whakaitihia te tawhiti, ka piki ake te utu, ā, ka piki ake te kaha, ki te whakanuia te tawhiti, ka heke te utu, ā, ka heke te kaha. Ka taea te whakatau ko te kaha o te pūnga (C) he rite whakamuri ki te tawhiti i waenganui i ngā pereti arataki e rua (d).
Whārite āheinga mō te āheinga pereti whakarara
I mua ake nei, kua whakamāramahia ngā mea e pā ana ki te uara kaha o te kaha pereti whakarara. Ka taea te mōhio mārama ki te uara kaha mā te tatau mā te whakamahi i ngā whārite. I roto i te tuhinga mō te whakatau i te mara hiko mā te whakamahi i te ture a Gauss, kua matapakihia te tātai mō te tatau i te mara hiko e tata ana ki tētahi pereti arataki hiko ko E = σ/ε o , ko σ = Q/A kia huri ai te whārite mara hiko ki E = Q/A: ε o = Q/A x 1/ε o = Q/Aε o . Ko te whārite pūmanawa hiko ko V = E d, ko E = Q/Aε o kia huri ai te whārite ki V = Qd/Aε o . Ko te whārite kaha ko C = Q/V, ko V = Qd/Aε o kia huri ai te whārite kaha ki C = Q: Qd/Aε o = Q x Aε o /Qd = Aε o /d.
I runga i te whārite capacitance C = A ε o / d ka taea te whakatau ko te capacitance (C) he rite ki te horahanga mata (A) me te rite whakamuri ki te tawhiti (d) i waenganui i ngā pereti conductor e rua.
Whakaahuatanga tātai: E = papa hiko, σ = kiato utu, ε = te āheinga o te wāhi takoto kau = 8,85 x 10 -12 F/m, Q = utu hiko, A = horahanga mata o te pereti arataki, V = rerekētanga pūmanawa hiko.
