Parallel plastinka kondensatorining ta'rifi
Parallel plastinka kondensator - bu ikkita parallel plastinka yoki o'tkazgich plastinkalaridan iborat kondensator bo'lib, har bir plastinka bir xil kesim maydoniga (A) va chapdagi rasmda ko'rsatilganidek, ikkita plastinka ma'lum masofaga (d) ajratilgan. Ushbu maqolada, ikkita o'tkazgich plastinkasi vakuum bilan ajratilgan deb faraz qilaylik. Rasmda o'tkazgich plitalaridan biri musbat zaryadlangan (+Q), ikkinchi o'tkazgich plastinkasi esa manfiy zaryadlangan (-Q), bu yerda har bir plastinkadagi elektr zaryad miqdori bir xil.
Ikki o'tkazuvchan plastinka orasidagi elektr zaryadidagi farq elektr maydonini va ular o'rtasida potensiallar farqini hosil qiladi. Musbat zaryadlangan plastinka yuqori potensialga ega, manfiy zaryadlangan plastinka esa pastroq potensialga ega. Elektr potensiali haqidagi maqolada tushuntirilganidek , agar ikkita kondensator plastinkalari o'rtasida potensiallar farqi bo'lsa, kondensatorda elektr potensial energiyasi mavjud. Kondensatorda saqlanadigan elektr potensial energiyasining ko'p qo'llanilishi mavjud.
Parallel plastinka kondensatorining sig'imiga ta'sir qiluvchi omillar
Kondensatorlar dastlab zaryadsiz yoki elektr neytral bo'ladi. Ularni zaryadlash uchun ular kabellar yordamida batareya kabi kuchlanish manbasiga ulash orqali zaryadlanadi. Bir o'tkazgich plitasi batareyaning musbat terminaliga, ikkinchi o'tkazgich plitasi esa manfiy terminalga ulangan.
Shuni yodda tutingki, o'xshash zaryadlar itariladi, aksincha, zaryadlar tortiladi. Elektronlar manfiy zaryadlangan va atom yuzasida joylashganligi sababli osongina harakatlanadi, protonlar esa musbat zaryadlangan va yadroda joylashganligi sababli harakatlana olmaydi. Agar o'tkazuvchan plastinkadagi protonlar soni elektronlar sonidan oshsa, plastinka musbat zaryadlangan bo'ladi. Aksincha, agar elektronlar soni protonlar sonidan oshsa, plastinka manfiy zaryadlangan bo'ladi.
Kondensator batareyaga ulangandan so'ng, batareyaning musbat qutbi musbat zaryadlanadi, bu o'tkazgich plastinkasidan elektronlarni tortadi, batareyaning manfiy qutbi esa manfiy zaryadlanadi va elektronlarni o'tkazgich plastinkasiga qaytaradi. Batareya va o'tkazgich plastinkasi o'rtasida elektronlarning uzatilishi elektronlarni yo'qotadigan o'tkazgich plastinkasining musbat zaryadlanishiga va elektronlarni qabul qiluvchi o'tkazgich plastinkasining manfiy zaryadlanishiga olib keladi. Ikki o'tkazgich plastinkasi orasidagi elektr potensiallari farqi ikkita batareya terminali orasidagi elektr potensiallari farqiga teng bo'lganda elektronlarning uzatilishi to'xtaydi.
Kondensatorlar elektr zaryadi va potensial energiyani saqlaydi . Kondensatorning elektr zaryadi va potensial energiyani saqlash qobiliyatining o'lchovi sig'im deb ataladi. Saqlangan elektr zaryadi qancha katta bo'lsa, potensial energiya shuncha katta bo'ladi va sig'im ham shuncha katta bo'ladi. Parallel plastinkali kondensatorning sig'imiga qanday omillar ta'sir qiladi?
– Supero'tkazuvchilar plitasining sirt maydoni
Parallel plastinka kondensatorlari o'zlarining o'tkazuvchan plitalarida elektr zaryadini saqlaydi. Kichik plastinka yuzasi maydoni kam zaryad saqlanganligini anglatadi; katta plastinka yuzasi maydoni katta zaryad saqlanganligini anglatadi. O'tkazuvchan plitalarda qancha ko'p zaryad saqlangan bo'lsa, kondensatorning elektr potensial energiyasi shuncha katta bo'ladi. Shuning uchun, kondensatorning elektr potensial energiyasi qanchalik katta bo'lsa, uning sig'imi shuncha katta bo'ladi. Ushbu sharhga asoslanib, kondensatorning sig'imi (C) o'tkazuvchan plitalarning (A) sirt maydoniga mutanosib degan xulosaga kelish mumkin.
– Ikki o'tkazgich plitasi orasidagi masofa
Ikki o'tkazgich plastinkalari orasidagi potensiallar farqi batareyaning ikki qutbi orasidagi potensiallar farqiga teng bo'lgandan keyin elektronlar harakati to'xtaydi. Ikki o'tkazgich plastinkalaridagi elektr zaryadi qanday oshishi mumkin? Buning bir usuli - ikki o'tkazgich orasidagi masofani kamaytirish (d ni kamaytirish). Ikki o'tkazgich bir-biriga yaqinlashtirilganda, elektr zaryadi miqdori doimiy bo'lib qoladi, shuning uchun elektr zaryadi tomonidan hosil qilingan elektr maydoni doimiy qiymatga ega bo'ladi. V = E d tenglamaga asoslanib, elektr maydoni (E) doimiy bo'lganda, ikkita o'tkazgich plastinkalari orasidagi masofa kamaytirilsa (d), elektr potensiallar farqi (V) kamayadi.
Ikki o'tkazuvchan plastinka orasidagi potensiallar farqi batareyaning ikkita terminali orasidagi potensiallar farqidan kam bo'lguncha kamayadi. Bu har bir o'tkazuvchan plastinkadagi elektr zaryadi oshguncha elektronlarning yana harakatlanishiga olib keladi. Ikki plastinka orasidagi potensiallar farqi batareyaning ikkita terminali orasidagi potensiallar farqiga teng bo'lgandan so'ng, elektronlar harakati to'xtaydi.
Ikki o'tkazgich plastinkalari orasidagi masofa kamayganda, har bir plastinkadagi elektr zaryadi ortadi, natijada kondensatordagi elektr potensial energiyasi ham oshadi. Agar kondensatordagi elektr potensial energiyasi oshsa, kondensatorning sig'imi ham oshadi. Agar masofa kamaytirilsa, zaryad shunchalik ortadiki, sig'im oshadi, agar masofa oshirilsa, zaryad shunchalik kamayadiki, sig'im kamayadi. Bundan xulosa qilish mumkinki, kondensatorning sig'imi (C) ikkita o'tkazgich plastinkalari (d) orasidagi masofaga teskari proportsionaldir.
Parallel plastinkali kondensator uchun sig'im tenglamasi
Ilgari, parallel plastinka kondensatorining sig'im qiymatiga ta'sir qiluvchi narsalar tushuntirilgan edi. Sig'im qiymatini tenglamalar yordamida hisoblash orqali aniq bilish mumkin. Gauss qonuni yordamida elektr maydonini aniqlash haqidagi maqolada elektr zaryadlangan o'tkazgich plastinkasi yaqinidagi elektr maydonini hisoblash formulasi E = σ/εo ekanligi muhokama qilingan, bu yerda σ = Q/A, shuning uchun elektr maydon tenglamasi E = Q/A ga o'zgaradi: ε o = Q/A x 1/ε o = Q/Aε o . Elektr potensial tenglamasi V = E d, bu yerda E = Q/Aε o, shuning uchun tenglama V = Qd/Aε o ga o'zgaradi . Sig'im tenglamasi C = Q/V, bu yerda V = Qd/Aε o , shuning uchun sig'im tenglamasi C = Q ga o'zgaradi: Qd/Aε o = Q x Aε o /Qd = Aε o /d.
C = A ε o / d sig'im tenglamasidan kelib chiqib, sig'im (C) sirt maydoniga (A) mutanosib va ikkita o'tkazgich plitalari orasidagi masofaga (d) teskari mutanosib degan xulosaga kelish mumkin.
Formula tavsifi: E = elektr maydoni, σ = zaryad zichligi, ε = bo'sh joyning permittivligi = 8,85 x 10 -12 F/m, Q = elektr zaryadi, A = o'tkazgich plitasining sirt maydoni, V = elektr potensiallar farqi.
