אַרטיקל וועגן דער עלעקטרישער ענערגיע וואָס ווערט געהיט אין קאַפּאַסיטאָרן
דער קאַפּאַסיטאָר איז צוזאַמענגעשטעלט פֿון צוויי-קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס, און צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָרן איז דאָ אַ דיעלעקטריק. ערשטנס זענען די צוויי קאַנדאַקטאָרן עלעקטריש נייטראַל. כּדי דער קאַפּאַסיטאָר זאָל פֿונקציאָנירן, מוז יעדע פּלאַטע אָדער בויגן פֿון דעם קאַנדאַקטאָר זיין עלעקטריש אָנגעלאָדן, וואו די מאָס פֿון דער עלעקטרישער לאָדונג אין יעדן קאַנדאַקטאָר איז גלייך אָבער אַנדערש אין טיפּ. לאָמיר זאָגן אַז איינער פֿון די אָנגעלאָדענע קאַנדאַקטאָרן איז Q = +10 קולאָמב , דער אַנדערער קאַנדאַקטאָר איז Q = -10 קולאָמב. די עקזיסטענץ פֿון דער זעלבער גרויסער אָבער קעגנגעזעצטער טיפּ עלעקטרישער לאָדונג אין ביידע קאַנדאַקטאָרן דזשענערירט אַן עלעקטריש פֿעלד צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָר פּלאַטעס, וואו די ריכטונג פֿון דעם עלעקטרישן פֿעלד איז פֿון דער פּאָזיטיווער לאָדונג צו דער נעגאַטיווער לאָדונג. דערצו איז אויך דאָ אַן עלעקטרישער פּאָטענציאַל אונטערשייד צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָרן, וואו פּאָזיטיוו אָנגעלאָדענע קאַנדאַקטאָרן האָבן אַ העכערן עלעקטרישן פּאָטענציאַל, בשעת נעגאַטיוו אָנגעלאָדענע קאַנדאַקטאָרן האָבן אַ נידעריקערן עלעקטרישן פּאָטענציאַל.
כּדי ביידע קאַנדאַקטאָרן זאָלן זיין עלעקטריש אָנגעלאָדן, ווערן די צוויי קאַנדאַקטאָרן פֿאַרבונדן צו אַ מאַכט מקור, ווי אַ באַטעריע אָדער אַן אַנדער מאַכט מקור. אין אָנהייב זענען די צוויי קאַנדאַקטאָרן נייטראַל, וואו די צאָל נעגאַטיוו אָנגעלאָדענע עלעקטראָנען און פּאָזיטיוו אָנגעלאָדענע פּראָטאָנען איז גלייך. דערנאָך ווערן די עלעקטראָנען איבערגעפֿירט פֿון אַ קאַנדאַקטאָר צו אַן אַנדער קאַנדאַקטאָר, אַזוי אַז דער קאַנדאַקטאָר וואָס פֿאַרלירט דעם עלעקטראָן ווערט פּאָזיטיוו אָנגעלאָדן און דער קאַנדאַקטאָר וואָס באַקומט דעם עלעקטראָן ווערט נעגאַטיוו אָנגעלאָדן. די צאָל עלעקטראָנען וואָס ווערן איבערגעפֿירט איז גלייך צו דער צאָל באַקומענע עלעקטראָנען, אַזוי אַז יעדער קאַנדאַקטאָר האָט די זעלבע עלעקטרישע לאָדן. באַמערקט אַז ווען דער קאַפּאַסיטאָר איז פֿאַרבונדן צו דער באַטעריע, אַקטירט די באַטעריע צו באַוועגן עלעקטראָנען פֿון איין קאַנדאַקטאָר צו אַן אַנדערן.
איינער פון די קאַנדאַקטאָרן איז פארבונדן צום נעגאַטיוון פּאָל און דער אַנדערער קאַנדאַקטאָר איז פארבונדן צום פּאָזיטיוון פּאָל. די עקזיסטענץ פון אַן עלעקטרישן פּאָטענציעל חילוק (V) צווישן די צוויי באַטעריע פּאָלן פאַראורזאַכט די באַוועגונג פון עלעקטראָנען (q) פון איין קאַנדאַקטאָר צו אַן אַנדערן. די באַוועגונג פון עלעקטראָנען שטעלט זיך אָפּ נאָכדעם וואָס דער פּאָטענציעל חילוק צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָרן איז גלייך צום באַטעריע פּאָטענציעל חילוק. אין אָנהייב, ווען דער קאַנדאַקטאָר איז נישט עלעקטריש אָנגעלאָדן, איז קיין אַרבעט נישט נויטיק צו באַוועגן עלעקטראָנען. נאָכדעם וואָס עס איז אַן עלעקטרישע לאָדונג אויף יעדן קאַנדאַקטאָר, דאַרף עס אַרבעט צו באַוועגן עלעקטראָנען. וואָס גרעסער די עלעקטרישע לאָדונג אין יעדן קאַנדאַקטאָר, אַלץ גרעסער די אַרבעט צו באַוועגן עלעקטראָנען צוליב דער אָפּשטויסנדיקער קראַפט צווישן עלעקטראָנען.
די באַוועגונג פון עלעקטראָנען פון איין קאַנדאַקטאָר צו אַן אַנדערן פּאַסירט נישט גלײַכצײַטיק נאָר ביסלעכווײַז, אַזוי אַז די עלעקטרישע וואָולטאַזש צווישן די צוויי קאַנדאַקטאָרן וואַקסט אויך ביסלעכווײַז. אַזוי, צו רעכענען די גאַנצע אַרבעט (W) בעת אַן עלעקטרישן איבערפֿירונג, ניצט מען די דורכשניטלעכע וואָולטאַזש ווערט (V/2). אַזוי, די אַרבעט געטאָן צו באַוועגן עלעקטראָנען איז W = Q (V/2) = 1/2 Q V.
ווייל די ארבעט צו באַוועגן עלעקטראָנען ענדערט די עלעקטרישע פּאָטענציעלע ענערגיע וואָס איז סטאָרד אין דעם קאַפּאַסיטאָר, איז די עלעקטרישע פּאָטענציעלע ענערגיע וואָס איז סטאָרד אין דעם קאַפּאַסיטאָר PE = 1/2 Q V.
זינט Q = CV, קען מען פארוואנדלען די פארמל PE = 1/2 QV צו PE = 1/2 QV = 1/2 (CV) (V) = 1/2 CV 2 און PE = 1/2 QV = 1/2 (Q) (Q/C) = 1/2 Q 2 / C. וואו Q = עלעקטרישע לאדונג, C = קאפאציטאנץ, V = עלעקטרישע וואלטאזש.
עלעקטרישע ענערגיע אין דעם עלעקטרישן פעלד
בעת דעם לאדונג-אויפפילן פראצעס, ווען יעדער קאנדוקטאר הייבט אן ווערן עלעקטריש לאודעד, צווישן די צוויי פלאטעס אדער שיכטן, ענטשטייט אן עלעקטריש פעלד. אזוי, די ארבעט ווערט געטאן, אין צוגאב צו מאכן דעם קאנדוקטאר עלעקטריש לאודעד, אויך אומדירעקט פרעזענטירנד אן עלעקטריש פעלד צווישן די צוויי פלאטעס אדער שיכטן פון קאנדוקטארן. ווייל די ארבעט ענדערט זיך צו דער עלעקטרישער פאטענציעלער ענערגיע וואס איז סטארעד אין דעם קאפאציטאר, קען מען באטראכטן אז ענערגיע ווערט סטארעד אין אן עלעקטרישן פעלד.
די פאלגענדע פאָרמולע באַווייַזט מאַטעמאַטיש די באַציִונג צווישן דער עלעקטרישער פּאָטענציעלער ענערגיע און דעם עלעקטרישן פעלד.
אין דעם אַרטיקל וועגן דעם פּאַראַלעלן פּלאַטן קאַפּאַסיטאָר, איז די פֿאָרמולע C = A ε o / d אָפּגעפֿירט געוואָרן און דער אַרטיקל וועגן דעם עלעקטרישן פּאָטענציאַל האָט געזאָגט די פֿאָרמולע V = E d. פֿריִער איז די פֿאָרמולע אָפּגעפֿירט געוואָרן פֿון דער עלעקטרישער פּאָטענציאַלער ענערגיע וואָס איז געהיט אין קאַפּאַסיטאָר, PE = 1/2 CV 2.
PE = די עלעקטרישע פאטענציאלע ענערגיע, A = אייבערפלאך, d = דיסטאנץ, A d = פארנעם, E = עלעקטריש פעלד, PE / A d = עלעקטרישע פאטענציאלע ענערגיע פער איינהייט פארנעם = ענערגיע געדיכטקייט.
די אויבנדערמאנטע פארמל זאגט אז די עלעקטרישע פאטענציעלע ענערגיע פער איינהייט פארנעם פון פלאץ אין אן עלעקטרישן פעלד איז פראפארציאנעל צום קוואדראט פון דעם עלעקטרישן פעלד. אויב צווישן די צוויי פלאטעס אדער שיכטן פון דעם קאנדוקטאר איז דא א דיעלעקטריק, דעמאלט ווערט εo (פערמיטיוויטעט פון דעם וואקיום) ערזעצט מיט דער פערמיטיוויטעט פון דעם מאטעריאל (ε). כאטש די גלייכונג פון דער ענערגיע געדיכטקייט ווערט אפגעצויגן ניצנדיק די גלייכונג פון דעם פאראלעלן פלאט קאפאציטאר, גילט די גלייכונג אויך פאר אלע פלאצן וואס האבן אן עלעקטרישן פעלד.
