פּאַראַלעל פּלאַטע קאַפּאַסיטאָרן

דעפֿיניציע פֿון פּאַראַלעל פּלאַטע קאַפּאַסיטאָר

א פּאַראַלעל פּלאַטע קאַפּאַסיטאָר איז אַ קאַפּאַסיטאָר וואָס באַשטייט פון צוויי פּאַראַלעל פּלאַטן אָדער קאַנדאַקטער פּלאַטן, יעדע פּלאַטע האָט די זעלבע קראָס-סעקשאַנאַל שטח (A) און די צוויי פּלאַטן זענען אפגעטיילט מיט אַ געוויסער דיסטאַנץ (d), ווי אין בילד אויף דער לינקער זייט. אין דעם אַרטיקל, נעמען מיר אָן אַז די צוויי קאַנדאַקטער פּלאַטן זענען אפגעטיילט דורך אַ וואַקוום. אין בילד, איז איינע פון ​​די קאַנדאַקטער פּלאַטן פּאָזיטיוו טשאַרדזשד (+Q) בשעת די אַנדערע קאַנדאַקטער פּלאַטע איז נעגאַטיוו טשאַרדזשד (-Q), וואו די מאָס עלעקטרישע אָפּצאָל אויף יעדער פּלאַטע איז די זעלבע.

דער אונטערשייד אין עלעקטרישער לאדונג צווישן די צוויי קאנדוקטירנדע פלאטעס שאפט אן עלעקטריש פעלד און א פאטענציאל אונטערשייד צווישן זיי. די פאזיטיוו געלאדענע פלאט האט א העכערן פאטענציאל, בשעת די נעגאטיוו געלאדענע פלאט האט א נידעריגערן פאטענציאל. ווי דערקלערט אין דעם ארטיקל איבער עלעקטרישן פאטענציאל , אויב עס איז דא א פאטענציאל אונטערשייד צווישן די צוויי קאפאציטאר פלאטעס, איז דא עלעקטרישע פאטענציאלע ענערגיע אין דעם קאפאציטאר. די עלעקטרישע פאטענציאלע ענערגיע וואס איז אפגעהיט אין א קאפאציטאר האט אסאך נוצן.

פאַקטאָרן וואָס ווירקן אויף די קאַפּאַסיטאַנס פון אַ פּאַראַלעל פּלאַטע קאַפּאַסיטאָר

קאַפּאַסיטאָרן זענען אָנהייב נישט געלאָדן, אדער עלעקטריש נייטראַל. צו זיי לאָדן, ווערן זיי געלאָדן דורך זיי צו פאַרבינדן צו אַ וואָולטאַזש מקור, ווי אַ באַטאַרייע, ניצנדיק קייבלען. איין קאַנדאַקטאָר פּלאַטע איז פארבונדן צו די positive טערמינאַל פון די באַטאַרייע, בשעת די אנדערע קאַנדאַקטאָר פּלאַטע איז פארבונדן צו די negative טערמינאַל.

געדענקט אז גלייכע לאדונגען שטויסן זיך אפ, בשעת נישט-גלייכע לאדונגען ציען זיך אן. עלעקטראנען זענען נעגאטיוו געלאדנט און רירן זיך גרינג ווייל זיי געפינען זיך אויף דער ייבערפלאך פונעם אטאם, משא"כ פראטאנען זענען פאזיטיוו געלאדנט און קענען זיך נישט רירן ווייל זיי געפינען זיך אין קערן. אויב די צאל פראטאנען אויף א קאנדוקטיווער פלאטע איז גרעסער ווי די צאל עלעקטראנען, איז די פלאטע פאזיטיוו געלאדנט. פארקערט, אויב די צאל עלעקטראנען איז גרעסער ווי די צאל פראטאנען, איז די פלאטע נעגאטיוו געלאדנט.

נאכדעם וואס דער קאפאציטאר ווערט פארבונדן צום באטעריע, ווערט דער פאזיטיווער פאל פון דער באטעריע פאזיטיוו געלאדנט, צוציענדיק עלעקטראנען פון דער קאנדוקטאר פלאטע, בשעת דער נעגאטיוו פאל פון דער באטעריע ווערט נעגאטיוו געלאדנט, אפשטויסנדיק עלעקטראנען צו דער קאנדוקטאר פלאטע. די טראנספער פון עלעקטראנען צווישן דער באטעריע און דער קאנדוקטאר פלאטע פאראורזאכט אז די קאנדוקטאר פלאטע וואס פארלירט עלעקטראנען זאל ווערן פאזיטיוו געלאדנט און די קאנדוקטאר פלאטע וואס באקומט עלעקטראנען זאל ווערן נעגאטיוו געלאדנט. די טראנספער פון עלעקטראנען שטעלט זיך אפ ווען דער עלעקטרישער פאטענציאל אונטערשייד צווישן די צוויי קאנדוקטאר פלאטעס איז גלייך צום עלעקטרישן פאטענציאל אונטערשייד צווישן די צוויי באטעריע טערמינאלן.

קאַפּאַסיטאָרן האַלטן עלעקטרישע אָפּצאָל און פּאָטענציעלע ענערגיע . די מאָס פון אַ קאַפּאַסיטאָר'ס פיייקייט צו האַלטן עלעקטרישע אָפּצאָל און פּאָטענציעלע ענערגיע ווערט גערופן קאַפּאַסיטאַנס. ווי גרעסער די געהיטענע עלעקטרישע אָפּצאָל, אַלץ גרעסער די פּאָטענציעלע ענערגיע, און אַלץ גרעסער די קאַפּאַסיטאַנס. וואָס פאַקטאָרן ווירקן די קאַפּאַסיטאַנס פון אַ פּאַראַלעל-פּלאַטע קאַפּאַסיטאָר?

– ייבערפלאַך שטח פון די קאַנדאַקטאָר פּלאַטע

פּאַראַלעלע פּלאַטע קאַפּאַסיטאָרן האַלטן עלעקטרישע אָפּצאָל אויף זייערע קאַנדאַקטינג פּלאַטעס. א קליינע פּלאַטע ייבערפלאַך שטח מיינט אַז ווייניק אָפּצאָל ווערט געהאלטן; א גרויסע פּלאַטע ייבערפלאַך שטח מיינט אַז א גרויסע אָפּצאָל ווערט געהאלטן. וואָס מער אָפּצאָל ווערט געהאלטן אויף די קאַנדאַקטינג פּלאַטעס, אַלץ גרעסער די קאַפּאַסיטאָר'ס עלעקטרישע פּאָטענציעלע ענערגיע. דעריבער, וואָס גרעסער די קאַפּאַסיטאָר'ס עלעקטרישע פּאָטענציעלע ענערגיע, אַלץ גרעסער זיין קאַפּאַסיטאַנס. באַזירט אויף דעם איבערבליק, קען מען אויספירן אַז די קאַפּאַסיטאַנס (C) איז פּראָפּאָרציאָנעל צו דער ייבערפלאַך שטח פון די קאַנדאַקטינג פּלאַטעס (A).

– דיסטאַנץ צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס

די באַוועגונג פון עלעקטראָנען שטעלט זיך אָפּ נאָכדעם וואָס דער פּאָטענציעלער אונטערשייד צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס איז גלייך צום פּאָטענציעלן אונטערשייד צווישן די צוויי פּאָלן פון דער באַטעריע. ווי קען די עלעקטרישע לאָדונג אויף די צוויי קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס פאַרגרעסערן? איין וועג איז צו רעדוצירן די דיסטאַנץ צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָרן (רעדוצירן d). ווען די צוויי קאַנדאַקטאָרן ווערן געבראַכט נאָענט צוזאַמען, בלייבט די מאָס עלעקטרישע לאָדונג קאָנסטאַנט, אַזוי אַז דאָס עלעקטרישע פעלד וואָס ווערט פּראָדוצירט דורך דער עלעקטרישער לאָדונג האָט אַ קאָנסטאַנטן ווערט. באַזירט אויף דער גלייכונג V = E d, ווען דאָס עלעקטרישע פעלד (E) איז קאָנסטאַנט, פאַרקלענערט זיך דער עלעקטרישער פּאָטענציעלער אונטערשייד (V) אויב די דיסטאַנץ צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס ווערט פאַרקלענערט (d).

דער פּאָטענציעלער אונטערשייד צווישן די צוויי קאַנדאַקטינג פּלאַטעס פאַרקלענערט זיך ביז עס איז ווייניקער ווי דער פּאָטענציעלער אונטערשייד צווישן די צוויי טערמינאַלן פון דער באַטעריע. דאָס פאַראורזאַכט עלעקטראָנען צו באַוועגן זיך ווידער ביז די עלעקטרישע לאָדונג אויף יעדער קאַנדאַקטינג פּלאַטע פאַרגרעסערט זיך. עלעקטראָן באַוועגונג שטעלט זיך אָפּ אַמאָל דער פּאָטענציעלער אונטערשייד צווישן די צוויי פּלאַטעס איז גלייך צום פּאָטענציעלן אונטערשייד צווישן די צוויי טערמינאַלן פון דער באַטעריע.

ווען די דיסטאַנץ צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס ווערט פאַרקלענערט, וואַקסט די עלעקטרישע לאָדונג אויף יעדער פּלאַטע, אַזוי אַז די עלעקטרישע פּאָטענציעלע ענערגיע אין דעם קאַפּאַסיטאָר וואַקסט אויך. אויב די עלעקטרישע פּאָטענציעלע ענערגיע אין דעם קאַפּאַסיטאָר וואַקסט, וואַקסט אויך די קאַפּאַסיטאַנס פון דעם קאַפּאַסיטאָר. אויב די דיסטאַנץ ווערט פאַרקלענערט, וואַקסט די לאָדונג, אַזוי אַז די קאַפּאַסיטאַנס וואַקסט, אויב די דיסטאַנץ ווערט פאַרגרעסערט, פאַרקלענערט די לאָדונג, אַזוי אַז די קאַפּאַסיטאַנס פאַרקלענערט זיך. מען קען אויספירן, אַז די קאַפּאַסיטאַנס פון דעם קאַפּאַסיטאָר (C) איז פאַרקערט פּראָפּאָרציאָנעל צו דער דיסטאַנץ צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס (d).

קאַפּאַסיטאַנס גלייכונג פֿאַר אַ פּאַראַלעל פּלאַטע קאַפּאַסיטאָר

פריער איז עס דערקלערט געווארן די זאכן וואס ווירקן אויף דעם קאפאציטאנץ ווערט פון א פאראלעלן פלאטע קאפאציטאר. דער קאפאציטאנץ ווערט קען קלאר באקאנט ווערן דורך קאלקולאציעס מיט גלייכונגען. אין דעם ארטיקל וועגן באשטימען דעם עלעקטרישן פעלד מיט גאוס'ס געזעץ, איז דיסקוטירט געווארן די פארמל פארן אויסרעכענען דעם עלעקטרישן פעלד לעבן אן עלעקטריש געלאדענער קאנדוקטאר פלאטע איז E = σ/εo _, וואו σ = Q/A אזוי אז די עלעקטרישע פעלד גלייכונג ענדערט זיך צו E = Q/A : εo ₌ Q/A x 1/ _εo = Q/Aεo _. די עלעקטרישע פאטענציאל גלייכונג איז V = Ed, וואו E = Q/Aεo _אזוי אז די גלייכונג ענדערט זיך צו V = Qd/Aεo _. די קאפאציטאנץ גלייכונג איז C = Q/V, וואו V = Qd/Aεo _אזוי אז די קאפאציטאנץ גלייכונג ענדערט זיך צו C = Q : Qd/Aεo ₌ Q x Aεo _/ Qd = Aεo _/ d.

באַזירט אויף דער קאַפּאַסיטאַנס גלייכונג C = A ε _o / d קען מען אויספירן אַז קאַפּאַסיטאַנס (C) איז פּראָפּאָרציאָנעל צו דער ייבערפלאַך שטח (A) און פאַרקערט פּראָפּאָרציאָנעל צו דער דיסטאַנץ (d) צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס.

פאָרמולע באַשרייַבונג: E = עלעקטריש פעלד, σ = לאָדונג געדיכטקייט, εo ₌ פּערמיטיוויטי פון ליידיק אָרט = 8,85 x 10 ^-12 F/m, Q = עלעקטרישע לאָדונג, A = ייבערפלאַך שטח פון די קאַנדאַקטאָר פּלאַטע, V = עלעקטריש פּאָטענציעל חילוק.