موازي پلیټ کیپسیټرونه

د موازي پلیټ کپیسیټر تعریف

موازي پلیټ کیپسیټر یو کیپسیټر دی چې دوه موازي پلیټونه یا کنډکټر پلیټونه لري، هر پلیټ ورته کراس سیکشنل ساحه (A) لري او دوه پلیټونه د یو ټاکلي واټن (d) سره جلا شوي، لکه څنګه چې په کیڼ اړخ کې انځور کې. پدې مقاله کې، فرض کړئ چې دوه کنډکټر پلیټونه د خلا لخوا جلا شوي دي. په انځور کې، د کنډکټر پلیټونو څخه یو مثبت چارج شوی (+Q) پداسې حال کې چې بل کنډکټر پلیټ منفي چارج شوی (-Q) دی، چیرې چې په هر پلیټ کې د بریښنایی چارج اندازه ورته ده.

د دوو چلونکو پلیټونو ترمنځ د بریښنایی چارج توپیر د بریښنایی ساحې او د دوی ترمنځ د احتمالي توپیر رامینځته کوي. مثبت چارج شوی پلیټ لوړ ظرفیت لري، پداسې حال کې چې منفي چارج شوی پلیټ ټیټ ظرفیت لري. لکه څنګه چې د بریښنایی پوټینشیل په مقاله کې تشریح شوی ، که چیرې د دوه کپیسیټر پلیټونو ترمنځ احتمالي توپیر شتون ولري، نو په کپیسیټر کې بریښنایی پوټینشیل انرژي شتون لري. په کپیسیټر کې زیرمه شوې بریښنایی پوټینشیل انرژي ډیری کارونې لري.

هغه عوامل چې د موازي پلیټ کپیسیټر ظرفیت اغیزه کوي

کپاسیټرونه په پیل کې غیر چارج شوي یا په بریښنایی توګه بې طرفه وي. د دوی د چارج کولو لپاره، دوی د کیبلونو په کارولو سره د ولتاژ سرچینې سره وصل کولو سره چارج کیږي، لکه بیټرۍ. یو کنډکټر پلیټ د بیټرۍ مثبت ټرمینل سره وصل دی، پداسې حال کې چې بل کنډکټر پلیټ د منفي ټرمینل سره وصل دی.

په یاد ولرئ چې ورته چارجونه شاته کوي، پداسې حال کې چې برعکس چارجونه جذبوي. الکترونونه په منفي ډول چارج شوي دي او په اسانۍ سره حرکت کوي ځکه چې دوی د اتوم په سطحه موقعیت لري، پداسې حال کې چې پروټونونه مثبت چارج شوي دي او نشي کولی حرکت وکړي ځکه چې دوی په نیوکلیوس کې موقعیت لري. که چیرې په یوه چلونکي پلیټ کې د پروټونونو شمیر د الکترونونو شمیر څخه ډیر وي، پلیټ مثبت چارج کیږي. برعکس، که چیرې د الکترونونو شمیر د پروټونونو شمیر څخه ډیر وي، پلیټ منفي چارج کیږي.

وروسته له دې چې کپیسیټر له بیټرۍ سره وصل شي، د بیټرۍ مثبت قطب په مثبت ډول چارج کیږي، د کنډکټر پلیټ څخه الکترونونه جذبوي، پداسې حال کې چې د بیټرۍ منفي قطب په منفي ډول چارج کیږي، الکترونونه د کنډکټر پلیټ ته اړوي. د بیټرۍ او کنډکټر پلیټ ترمنځ د الکترونونو لیږد د کنډکټر پلیټ چې الکترونونه له لاسه ورکوي په مثبت ډول چارج کیږي او هغه کنډکټر پلیټ چې الکترونونه ترلاسه کوي په منفي ډول چارج کیږي. د الکترونونو لیږد هغه وخت ودریږي کله چې د دوو کنډکټر پلیټونو ترمنځ د بریښنایی احتمالي توپیر د دوه بیټرۍ ټرمینلونو ترمنځ د بریښنایی احتمالي توپیر سره مساوي وي.

کپاسیټرونه بریښنایی چارج او احتمالي انرژي ذخیره کوي . د بریښنایی چارج او احتمالي انرژي ذخیره کولو لپاره د کپاسیټر وړتیا اندازه کولو ته ظرفیت ویل کیږي. څومره چې زیرمه شوي بریښنایی چارج ډیر وي، هومره احتمالي انرژي زیاته وي، او ظرفیت یې هم ډیر وي. کوم عوامل د موازي پلیټ کپاسیټر ظرفیت اغیزه کوي؟

- د کنډکټر پلیټ د سطحې ساحه

موازي پلیټ کیپسیټرونه په خپلو چلونکو پلیټونو کې بریښنایی چارج ذخیره کوي. د یوې کوچنۍ پلیټ سطحې ساحه پدې معنی ده چې لږ چارج ذخیره کیږي؛ د لوی پلیټ سطحې ساحه پدې معنی ده چې لوی چارج ذخیره کیږي. څومره چې په چلونکو پلیټونو کې ډیر چارج ذخیره کیږي، د کیپسیټر بریښنایی احتمالي انرژي ډیره وي. له همدې امله، د کیپسیټر بریښنایی احتمالي انرژي څومره زیاته وي، د هغې ظرفیت هم ډیر وي. د دې بیاکتنې پراساس، دا پایله کیدی شي چې د کیپسیټر ظرفیت (C) د چلونکو پلیټونو (A) د سطحې ساحې سره متناسب دی.

- د دوو کنډکټر پلیټونو ترمنځ واټن

د الکترونونو حرکت وروسته له هغه ودریږي کله چې د دوو کنډکټر پلیټونو ترمنځ د احتمالي توپیر سره د بیټرۍ د دوو قطبونو ترمنځ د احتمالي توپیر سره مساوي وي. څنګه کولی شي په دوو کنډکټر پلیټونو کې بریښنایی چارج زیات شي؟ یوه لاره دا ده چې د دوو کنډکټرونو ترمنځ فاصله کمه شي (d کم کړئ). کله چې دوه کنډکټرونه سره نږدې شي، د بریښنایی چارج اندازه ثابت پاتې کیږي ترڅو د بریښنایی چارج لخوا تولید شوی بریښنایی ساحه ثابت ارزښت ولري. د مساوات V = E d پر بنسټ، کله چې بریښنایی ساحه (E) ثابته وي، د بریښنایی احتمالي توپیر (V) کمیږي که چیرې د دوو کنډکټر پلیټونو ترمنځ فاصله کمه شي (d).

د دوو چلونکو پلیټونو ترمنځ احتمالي توپیر کمیږي تر هغه چې د بیټرۍ د دوو ټرمینلونو ترمنځ احتمالي توپیر څخه کم شي. دا د الکترونونو د بیا حرکت لامل کیږي تر هغه چې په هر چلونکي پلیټ کې بریښنایی چارج زیات شي. د الکترون حرکت هغه وخت ودریږي کله چې د دواړو پلیټونو ترمنځ احتمالي توپیر د بیټرۍ د دوو ټرمینلونو ترمنځ احتمالي توپیر سره مساوي شي.

کله چې د دوو کنډکټر پلیټونو ترمنځ فاصله کمه شي، په هر پلیټ کې بریښنایی چارج زیاتیږي ترڅو په کپیسیټر کې بریښنایی احتمالي انرژي هم زیات شي. که چیرې په کپیسیټر کې بریښنایی احتمالي انرژي زیات شي، د کپیسیټر ظرفیت هم زیاتیږي. که چیرې فاصله کمه شي، چارج زیاتیږي ترڅو ظرفیت زیات شي، که چیرې فاصله زیاته شي، چارج کمیږي ترڅو ظرفیت کم شي. دا نتیجه اخیستل کیدی شي چې د کپیسیټر (C) ظرفیت د دوو کنډکټر پلیټونو (d) ترمنځ فاصلې سره معکوس متناسب دی.

د موازي پلیټ کپیسیټر لپاره د ظرفیت معادله

مخکې، دا هغه شیان تشریح شوي چې د موازي پلیټ کیپسیټر د ظرفیت ارزښت اغیزه کوي. د ظرفیت ارزښت د مساواتو په کارولو سره د محاسبې له لارې په روښانه توګه پیژندل کیدی شي. د ګاس قانون په کارولو سره د بریښنایی ساحې ټاکلو په اړه مقاله کې، د بریښنایی چارج شوي کنډکټر پلیټ ته نږدې د بریښنایی ساحې محاسبه کولو فورمول E = σ/ε _o دی ، چیرې چې σ = Q/A ترڅو د بریښنایی ساحې مساوات E = Q/A ته بدل شي: ε _o = Q/A x 1/ε _o = Q/Aε _o . د بریښنایی احتمالي مساوات V = E d دی، چیرې چې E = Q/Aε _o ترڅو د مساوات V = Qd/Aε _o ته بدل شي . د ظرفیت مساوات C = Q/V دی، چیرې چې V = Qd/Aε _o ترڅو د ظرفیت مساوات C = Q ته بدل شي: Qd/Aε o = _Q x Aε _o /Qd = Aε _o /d.

_{د ظرفیت معادلې C = A ε o} / d پر بنسټ دا نتیجه اخیستل کیدی شي چې ظرفیت (C) د سطحې ساحې (A) سره متناسب دی او د دوو کنډکټر پلیټونو ترمنځ د واټن (d) سره معکوس متناسب دی.

د فورمول توضیحات: E = بریښنایی ساحه، σ = د چارج کثافت، ε _o = د خالي ځای اجازه = 8,85 x 10 ^-12 F/m، Q = بریښنایی چارج، A = د کنډکټر پلیټ سطحه ساحه، V = بریښنایی احتمالي توپیر.