parallel plate capacitor ၏ အဓိပ္ပါယ်ဖွင့်ဆိုချက်
parallel plate capacitor ဆိုသည်မှာ parallel plate နှစ်ခု သို့မဟုတ် conductor plate များပါဝင်သော capacitor တစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ plate တစ်ခုစီတွင် တူညီသော cross-sectional area (A) ရှိပြီး plate နှစ်ခုကို အကွာအဝေးတစ်ခု (d) ဖြင့် ခြားထားသည်။ ဤဆောင်းပါးတွင်၊ conductor plate နှစ်ခုကို vacuum ဖြင့် ခြားထားသည်ဟု ယူဆပါ။ ပုံတွင်၊ conductor plate တစ်ခုမှာ အပေါင်းလက္ခဏာဆောင်သော (+Q) ရှိပြီး အခြား conductor plate တစ်ခုမှာ အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သော (-Q) ရှိပြီး၊ plate တစ်ခုစီတွင် ရှိသော လျှပ်စစ်ဓာတ်ပမာဏမှာ အတူတူပင်ဖြစ်သည်။
လျှပ်ကူးပြားနှစ်ခုကြားရှိ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားကွာခြားမှုသည် လျှပ်စစ်စက်ကွင်း နှင့် ၎င်းတို့အကြားရှိ အလားအလာကွာခြားချက်ကို ဖန်တီးပေးသည်။ အပေါင်းလက္ခဏာဆောင်သောပြားတွင် အလားအလာပိုများပြီး အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သောပြားတွင် အလားအလာနိမ့်သည်။ လျှပ်စစ်အလားအလာ ဆိုင်ရာဆောင်းပါးတွင် ရှင်းပြထားသည့်အတိုင်း ၊ ကက်ပီတာပြားနှစ်ခုကြားတွင် အလားအလာကွာခြားချက်ရှိပါက ကက်ပီတာတွင် လျှပ်စစ်အလားအလာစွမ်းအင်ရှိသည်။ ကက်ပီတာတွင် သိုလှောင်ထားသော လျှပ်စစ်အလားအလာစွမ်းအင်သည် အသုံးဝင်မှုများစွာရှိသည်။
Parallel plate capacitor ရဲ့ capacitance ကို သက်ရောက်မှုရှိတဲ့ အချက်တွေ
ကက်ပီတာများသည် အစပိုင်းတွင် အားမသွင်းရသေး သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်အားဖြင့် ကြားနေဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့ကို အားသွင်းရန်အတွက် ဘက်ထရီကဲ့သို့သော ဗို့အားအရင်းအမြစ်နှင့် ကြိုးများကို အသုံးပြု၍ ချိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့် အားသွင်းသည်။ လျှပ်ကူးပစ္စည်းပြားတစ်ခုကို ဘက်ထရီ၏ အပေါင်းအစွန်းနှင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး အခြားလျှပ်ကူးပစ္စည်းပြားကို အနုတ်အစွန်းနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။
တူညီသောလျှပ်စစ်ဓာတ်များသည် တွန်းကန်သော်လည်း မတူညီသောလျှပ်စစ်ဓာတ်များသည် ဆွဲငင်ကြောင်း သတိရပါ။ အီလက်ထရွန်များသည် အနုတ်လက္ခဏာဆောင်ပြီး အက်တမ်၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် တည်ရှိသောကြောင့် အလွယ်တကူရွေ့လျားနိုင်ပြီး ပရိုတွန်များမှာ အပေါင်းလက္ခဏာဆောင်ပြီး နျူကလိယတွင် တည်ရှိသောကြောင့် ရွေ့လျားနိုင်မည်မဟုတ်ပါ။ လျှပ်ကူးပြားပေါ်ရှိ ပရိုတွန်အရေအတွက်သည် အီလက်ထရွန်အရေအတွက်ထက် ကျော်လွန်ပါက ပြားသည် အပေါင်းလက္ခဏာဆောင်သည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် အီလက်ထရွန်အရေအတွက်သည် ပရိုတွန်အရေအတွက်ထက် ကျော်လွန်ပါက ပြားသည် အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သည်။
ဘက်ထရီနှင့် capacitor ချိတ်ဆက်ပြီးနောက်၊ ဘက်ထရီ၏ positive pole သည် အပေါင်း pole ဖြင့်အားသွင်းပြီး conductor plate မှ အီလက်ထရွန်များကို ဆွဲယူကာ၊ ဘက်ထရီ၏ negative pole သည် အနုတ် pole ဖြင့်အားသွင်းပြီး conductor plate သို့ အီလက်ထရွန်များကို တွန်းလှန်သည်။ ဘက်ထရီနှင့် conductor plate အကြား အီလက်ထရွန်များလွှဲပြောင်းခြင်းကြောင့် အီလက်ထရွန်ဆုံးရှုံးသော conductor plate သည် အပေါင်း pole ဖြင့်အားသွင်းပြီး အီလက်ထရွန်များကိုလက်ခံသော conductor plate သည် အနုတ် pole ဖြင့်အားသွင်းသည်။ conductor plate နှစ်ခုကြားရှိ လျှပ်စစ် potential ကွာခြားချက်သည် ဘက်ထရီ terminal နှစ်ခုကြားရှိ လျှပ်စစ် potential ကွာခြားချက်နှင့် ညီမျှသောအခါ အီလက်ထရွန်များလွှဲပြောင်းမှုရပ်တန့်သွားသည်။
Capacitor များသည် လျှပ်စစ်အားသွင်းမှု နှင့် ပိုတင်ရှယ် စွမ်းအင်ကို သိုလှောင်သည် ။ Capacitor ၏ လျှပ်စစ်အားသွင်းမှုနှင့် ပိုတင်ရှယ်စွမ်းအင်ကို သိုလှောင်နိုင်စွမ်းကို တိုင်းတာခြင်းကို Capacitance ဟုခေါ်သည်။ သိုလှောင်ထားသော လျှပ်စစ်အားသွင်းမှု များလေ၊ ပိုတင်ရှယ်စွမ်းအင် များလေဖြစ်ပြီး Capacitance လည်း များလေဖြစ်သည်။ Parallel-plate Capacitor ၏ Capacitance ကို မည်သည့်အချက်များက သက်ရောက်မှုရှိသနည်း။
- ကွန်ဒတ်တာပြား၏ မျက်နှာပြင်ဧရိယာ
Parallel plate capacitors များသည် ၎င်းတို့၏ conducting plates များတွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်ကို သိုလှောင်ကြသည်။ plate မျက်နှာပြင်ဧရိယာ သေးငယ်ပါက လျှပ်စစ်ဓာတ် အနည်းငယ်သာ သိုလှောင်သည်။ plate မျက်နှာပြင်ဧရိယာ ကြီးမားပါက လျှပ်စစ်ဓာတ် များပြားစွာ သိုလှောင်သည်။ conducting plates များတွင် လျှပ်စစ်ဓာတ် ပိုများလေ၊ capacitor ၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်အလားအလာ စွမ်းအင် ပိုများလေဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် capacitor ၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်အလားအလာ စွမ်းအင် ပိုများလေ၊ ၎င်း၏ capacitance ပိုများလေဖြစ်သည်။ ဤသုံးသပ်ချက်အပေါ် အခြေခံ၍ capacitor ၏ capacitance (C) သည် conducting plates (A) ၏ မျက်နှာပြင်ဧရိယာနှင့် အချိုးကျသည်ဟု ကောက်ချက်ချနိုင်သည်။
- နှစ်ခု conductor ပြားများအကြားအကွာအဝေး
လျှပ်ကူးပြားနှစ်ခုကြားရှိ ပိုတင်ရှယ်ကွာခြားချက်သည် ဘက်ထရီ၏ ဝင်ရိုးစွန်းနှစ်ခုကြားရှိ ပိုတင်ရှယ်ကွာခြားချက်နှင့် ညီမျှပြီးနောက် အီလက်ထရွန်များ၏ ရွေ့လျားမှု ရပ်တန့်သွားသည်။ လျှပ်ကူးပြားနှစ်ခုပေါ်ရှိ လျှပ်စစ်ဓာတ် မည်သို့တိုးလာနိုင်သနည်း။ နည်းလမ်းတစ်ခုမှာ လျှပ်ကူးပြားနှစ်ခုကြားရှိ အကွာအဝေးကို လျှော့ချရန်ဖြစ်သည် (d ကို လျှော့ချပါ)။ လျှပ်ကူးပြားနှစ်ခုကို နီးကပ်စွာ ပေါင်းစပ်လိုက်သောအခါ၊ လျှပ်စစ်ဓာတ်ပမာဏသည် ကိန်းသေဖြစ်နေသောကြောင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်မှ ထုတ်ပေးသော လျှပ်စစ်စက်ကွင်းသည် ကိန်းသေတန်ဖိုးရှိသည်။ V = E d ညီမျှခြင်းအပေါ် အခြေခံ၍ လျှပ်စစ်စက်ကွင်း (E) ကိန်းသေဖြစ်နေသောအခါ၊ လျှပ်ကူးပြားနှစ်ခုကြားရှိ အကွာအဝေး လျော့နည်းသွားပါက လျှပ်စစ်ဓာတ်ကွာခြားချက် (V) လျော့ကျသွားသည်။
လျှပ်ကူးပြားနှစ်ခုကြားရှိ ပိုတင်ရှယ်ကွာခြားချက်သည် ဘက်ထရီ၏ တာမီနယ်နှစ်ခုကြားရှိ ပိုတင်ရှယ်ကွာခြားချက်ထက် နည်းသွားသည်အထိ လျော့ကျသွားသည်။ ၎င်းက လျှပ်ကူးပြားတစ်ခုစီရှိ လျှပ်စစ်ဓာတ်တိုးလာသည်အထိ အီလက်ထရွန်များကို ပြန်လည်ရွေ့လျားစေသည်။ ပြားနှစ်ခုကြားရှိ ပိုတင်ရှယ်ကွာခြားချက်သည် ဘက်ထရီ၏ တာမီနယ်နှစ်ခုကြားရှိ ပိုတင်ရှယ်ကွာခြားချက်နှင့် ညီမျှသွားသည်နှင့် အီလက်ထရွန်ရွေ့လျားမှု ရပ်တန့်သွားသည်။
လျှပ်ကူးပြားနှစ်ခုကြား အကွာအဝေး လျော့နည်းသွားသောအခါ၊ ပြားတစ်ခုစီရှိ လျှပ်စစ်ဓာတ်တိုးလာသောကြောင့် capacitor ရှိ လျှပ်စစ်အလားအလာစွမ်းအင်လည်း တိုးလာသည်။ capacitor ရှိ လျှပ်စစ်အလားအလာစွမ်းအင် တိုးလာပါက capacitor ၏ capacitance လည်း တိုးလာသည်။ အကွာအဝေး လျော့နည်းသွားပါက အားသွင်းတိုးလာသောကြောင့် capacitance တိုးလာပြီး အကွာအဝေး တိုးလာပါက အားသွင်းလျော့နည်းသွားပြီး capacitance လျော့ကျသွားသည်။ capacitor (C) ၏ capacitance သည် လျှပ်ကူးပြားနှစ်ခုကြား အကွာအဝေး (d) နှင့် ပြောင်းပြန်အချိုးကျသည်ဟု ကောက်ချက်ချနိုင်သည်။
parallel plate capacitor အတွက် capacitance ညီမျှခြင်း
ယခင်က parallel plate capacitor ရဲ့ capacitance တန်ဖိုးကို ဘယ်လိုအကျိုးသက်ရောက်စေလဲဆိုတာ ရှင်းပြခဲ့ပြီးပါပြီ။ capacitance တန်ဖိုးကို ညီမျှခြင်းတွေကို အသုံးပြုပြီး တွက်ချက်မှုတွေကနေတစ်ဆင့် ရှင်းရှင်းလင်းလင်း သိရှိနိုင်ပါတယ်။ Gauss's law ကို အသုံးပြုပြီး လျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို ဆုံးဖြတ်ခြင်းဆိုင်ရာ ဆောင်းပါးမှာ လျှပ်စစ်ဓာတ်ဆောင်ထားတဲ့ conductor plate အနီးက လျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို တွက်ချက်တဲ့ ဖော်မြူလာက E = σ/ε o ဖြစ်ပြီး σ = Q/A ဆိုရင် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းညီမျှခြင်း E = Q/A : ε o = Q/A x 1/ε o = Q/Aε o ဖြစ်ပါတယ်။ လျှပ်စစ် potential ညီမျှခြင်းကတော့ V = E d ဖြစ်ပြီး E = Q/Aε o ဖြစ်ပြီး ညီမျှခြင်း V = Qd/Aε o ဖြစ်ပါတယ် ။ capacitance ညီမျှခြင်းကတော့ C = Q/V ဖြစ်ပြီး V = Qd/Aε o ဖြစ်ပြီး capacitance ညီမျှခြင်း C = Q : Qd/Aε o = Q x Aε o /Qd = Aε o /d ဖြစ်ပါတယ်။
capacitance C = A ε o / d ညီမျှခြင်းအပေါ် အခြေခံ၍ capacitance (C) သည် မျက်နှာပြင်ဧရိယာ (A) နှင့် အချိုးကျပြီး လျှပ်ကူးပစ္စည်းပြားနှစ်ခုကြား အကွာအဝေး (d) နှင့် ပြောင်းပြန်အချိုးကျသည်ဟု ကောက်ချက်ချနိုင်သည်။
ဖော်မြူလာဖော်ပြချက်- E = လျှပ်စစ်စက်ကွင်း၊ σ = အားသွင်းသိပ်သည်းဆ၊ ε o = ဗလာနေရာ၏ ခွင့်ပြုချက် = 8,85 x 10 -12 F/m၊ Q = လျှပ်စစ်အားသွင်း၊ A = လျှပ်ကူးပစ္စည်းပြား၏ မျက်နှာပြင်ဧရိယာ၊ V = လျှပ်စစ်အလားအလာ ကွာခြားချက်။
