Parallel plastinka kondensatorining ta'rifi
Parallel plastinka kondensatori - bu ikkita parallel o'tkazgich plastinkalaridan iborat kondensator bo'lib, har bir plastinka teng kesim maydoniga (A) va ma'lum masofaga (d) ajratilgan ikkita plastinkadan iborat, chapdagi rasmda ko'rsatilgandek. O'tkazgich plastinkalaridan biri musbat zaryadlangan (+Q), ikkinchi o'tkazgich plastinkasi esa manfiy zaryadlangan (-Q), bu yerda miqdori elektr zaryadi har bir plastinkada teng. Zaryad havo molekulasiga o'tmasligi uchun kondensator atrof-muhitdan ajratilgan va ikkita plastinka o'rtasida vakuum mavjud.
Ikkala o'tkazgich plastinkalaridagi elektr zaryadlari turlarining farqi ikki plastinka o'rtasida elektr maydoni va elektr potensiallar farqini hosil qiladi. Musbat zaryadlangan plastinka yuqori elektr potensialga ega, manfiy zaryadlangan plastinka esa pastroq elektr potensialga ega. Elektr potensiali mavzusida tushuntirilganidek, agar kondensatorning ikkita plastinkasi o'rtasida elektr potensiallar farqi bo'lsa, kondensatorda elektr potensial energiyasi mavjud. Kondensatorlarda saqlanadigan elektr potensial energiyasining ko'p qo'llanilishi mavjud.
Parallel plastinka kondensatorining sig'imiga ta'sir qiluvchi omillar
Dastlab kondensator elektr zaryadlanmagan yoki elektr neytral emas. Zaryadlanish uchun kondensatorni zaryadlash kabel yordamida batareya kabi kuchlanish manbaiga ulash orqali amalga oshiriladi. O'tkazgich plitalaridan biri batareyaning musbat qutbiga, ikkinchi o'tkazgich plitasi esa batareyaning manfiy qutbiga ulangan.
Shuni yodda tutingki, o'xshash zaryadlar bir-birini itaradi, farqli zaryadlar esa bir-birini tortadi. Elektronlar manfiy zaryadlangan va atom yuzasida joylashganligi sababli osongina harakatlanadi, protonlar esa musbat zaryadlangan va atom yadrosida joylashganligi sababli harakatlana olmaydi. Agar o'tkazgich plastinkasida elektronlarga qaraganda ko'proq proton bo'lsa, plastinka musbat zaryadlangan bo'ladi, aksincha, agar elektronlar soni protonlarga qaraganda ko'p bo'lsa, plastinka manfiy zaryadlangan bo'ladi.
Kondensator batareyaga ulangandan so'ng, batareyaning musbat qutbi musbat zaryadlanadi. Shunday qilib, u elektronlarni o'tkazgich plastinkasidan tortadi, batareyaning manfiy qutbi esa manfiy zaryadlanadi, shuning uchun u elektronlarni o'tkazgich plastinkasiga qaytaradi. Batareya va o'tkazgich plastinkasi orasidagi elektr siljishi o'tkazgich plastinkasining musbat zaryadlangan elektronlarni yo'qotishiga olib keladi va o'tkazgich plastinkasi manfiy zaryadlangan elektronlarni qabul qiladi. Ikki o'tkazgich plastinkasi orasidagi elektr potensiallar farqi ikkita batareya qutblari orasidagi elektr potensiallar farqiga teng bo'lgandan keyin elektronlar harakati to'xtaydi.
Elektr zaryadi va elektr potensial energiyasini saqlash uchun kondensator funktsiyasi . Kondensatorning elektr zaryadi va elektr potensial energiyasini saqlash qobiliyatining kattaligi sig'im deb ataladi. Elektr qancha ko'p saqlansa, saqlanadigan elektr potensial energiyasi ham shuncha katta bo'ladi, kondensatorning sig'imi shuncha katta bo'ladi. Parallel plastinkali kondensatorning sig'imiga qanday omillar ta'sir qiladi?
Supero'tkazuvchilar plastinkasining sirt maydoni
Parallel plastinka kondensator elektr zaryadini o'tkazgich plastinkasida saqlaydi. Agar plastinka yuzasi maydoni kichik bo'lsa, unda ozgina elektr zaryadi saqlanadi, aks holda plastinka yuzasi maydoni katta bo'lsa, unda elektr zaryadining katta qismi saqlanadi. O'tkazgich plastinkasida qancha ko'p elektr zaryadlari saqlansa, kondensator egallagan elektr potensial energiyasi shuncha katta bo'ladi. Shunday qilib, kondensatorning elektr potensial energiyasi qancha katta bo'lsa, kondensatorning sig'imi shuncha katta bo'ladi. Ushbu sharhga asoslanib, kondensatorning sig'imi (C) o'tkazgich plastinkasining (A) sirt maydoniga mutanosib degan xulosaga kelish mumkin.
Ikki o'tkazgich plitasi orasidagi masofa
Ikki o'tkazgich plastinkalari orasidagi potensiallar farqi ikkita batareya qutblari orasidagi potensiallar farqiga teng bo'lgandan keyin elektronlar almashinuvi to'xtaydi. Ikkala o'tkazgich plastinkalaridagi elektr zaryadini qanday oshirish mumkin? Buning bir usuli - ikki o'tkazgich orasidagi masofani kamaytirish (d ni minimallashtirish). Ikki o'tkazgich yaqinlashtirilganda, elektr zaryadi miqdori saqlanib qoladi, shunda elektr zaryadi tomonidan hosil qilingan elektr maydoni o'zgarmas bo'ladi. V = E d tenglamaga asoslanib, elektr maydoni (E) doimiy bo'lganda, ikkita o'tkazgich plastinkalari orasidagi masofa kamaysa (d), elektr potensiallar farqi (V) kamayadi.
Ikki o'tkazgich plastinkasi orasidagi potensiallar farqi ikkita batareya qutblari orasidagi potensiallar farqidan kichikroq bo'lishi uchun kamayadi. Bu har bir o'tkazgich plastinkasining elektr zaryadi oshguncha elektronlarning yana siljishiga olib keladi. Ikki plastinka orasidagi potensiallar farqi ikkita batareya qutblari orasidagi potensiallar farqiga teng bo'lgandan keyin elektronlar almashinuvi to'xtaydi.
Ikki o'tkazgich plastinkalari orasidagi masofa kamayganda, har bir plastinkadagi elektr zaryadi ortadi, natijada kondensatorning elektr potensial energiyasi ham oshadi. Agar kondensatorning elektr potensial energiyasi oshsa, kondensatorning sig'imi ham oshadi. Agar masofa kamaysa, zaryad shunchalik ortadiki, sig'im oshadi, masofa oshsa, zaryad shunchalik kamayadiki, sig'im kamayadi. Xulosa qilish mumkinki, kondensatorning sig'imi (C) ikkita o'tkazgich plastinkalari (d) orasidagi masofaga teskari proportsionaldir.
Parallel plastinka kondensatorining sig'imining tenglamasi
Ilgari, parallel plastinka kondensatorlarining sig'imiga ta'sir qiluvchi narsalar tushuntirilgan edi. Sig'im qiymatini tenglama yordamida hisob-kitoblar orqali aniq bilish mumkin. Gauss qonuni yordamida elektr maydonini aniqlash mavzusida elektr zaryadlangan o'tkazgich plastinkasi yaqinidagi elektr maydonini hisoblash formulasi E = σ / ε ga teng.o, bu yerda σ = Q / A bo'ladi, shunda elektr maydon tenglamasi E = Q/A ga o'zgaradi: εo = Q/A x 1/εo = Q / A εoElektr potensialining tenglamasi V = E d, bu yerda E = Q / A εo shuning uchun tenglama V = Q d / A ε ga o'zgaradioSig'im tenglamasi C = Q/V ga teng, bu yerda V = Q d / A εo shuning uchun sig'im tenglamasi C = Q ga o'zgaradi: Q d / A εo = Q x A εo / Q d = A εo / d.
Sig'im C = A ε o / d tenglamasiga asoslanib, sig'im (C) sirt maydoniga (A) mutanosib va ikkita o'tkazgich plitalari orasidagi masofaga (d) teskari mutanosib degan xulosaga kelish mumkin.
E = elektr maydoni, σ = zaryad zichligi, ε = o = vakuum o'tkazuvchanligi = 8.85 x 10 -12 F/m, Q = elektr zaryadi, A = o'tkazgich plitasining sirt maydoni, V = elektr potensiallar farqi.
