Ano ang tumutukoy sa kapasidad ng isang kapasitor?

Ang kapasitor ay idinisenyo para sa pansamantalang pag-iimbak ng elektrikal na enerhiya sa anyo ng potensyal na enerhiya na nahahati sa espasyo sa positibo at negatibong mga singil sa kuryente, iyon ay, sa anyo ng isang electric field sa espasyo sa pagitan nila. Alinsunod dito, ang isang electric capacitor ay may kasamang tatlong pangunahing bahagi: dalawang conducting plate, kung saan ang mga hiwalay na singil ay matatagpuan sa isang charge capacitor, at isang dielectric layer na matatagpuan sa pagitan ng mga plate.

Ang mga capacitor plate, depende sa uri ng produktong elektrikal na ito, ay maaaring gawin sa iba't ibang paraan, mula sa simpleng mga aluminum plate na nasugatan sa isang roll na may interlayer ng papel, hanggang sa mga chemically oxidized na plato o isang metallized na dielectric na layer. Sa anumang kaso, mayroong isang layer ng dielectric at isang plato sa pagitan ng kung saan ito ay mahigpit na naayos - ito ay karaniwang isang kapasitor.

Ang dielectric ay maaaring papel, mika, polypropylene, tantalum, o iba pang angkop na electrical insulating material na may kinakailangang dielectric constant at electrical strength.

Tulad ng alam mo, ang enerhiya ng mga electric charge na pinaghihiwalay sa espasyo ay katumbas ng produkto ng halaga ng charge Q na inilipat (mula sa isang katawan patungo sa isa pa) ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga naka-charge na katawan U.

Kaya, ang enerhiya ng mga hiwalay na singil sa mga plato ng kapasitor ay nakasalalay hindi lamang sa bilang ng mga pinaghiwalay na singil, kundi pati na rin sa mga parameter ng mga plato nito at ang dielectric, dahil ang dielectric, kapag polarized, ay nag-iimbak ng enerhiya sa anyo ng isang electric field, ang lakas nito ay tumutukoy sa potensyal na pagkakaiba U sa pagitan ng mga pinaghiwalay na singil na matatagpuan sa mga plato ng kapasitor.

Dahil ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga singil na pinaghihiwalay sa espasyo ay nakasalalay sa lakas ng electric field at sa distansya sa pagitan ng mga ito. Sa totoo lang - sa kapal ng dielectric sa pagitan ng mga sisingilin na plato pagdating sa isang kapasitor.

Kasabay nito, mas malaki ang lugar ng overlap ng mga plato A at mas malaki ang absolute (at kamag-anak) na dielectric na pare-pareho ng dielectric - mas malakas ang pinaghiwalay na mga singil na matatagpuan sa mga plato ay naaakit sa isa't isa - mas makabuluhang kanilang potensyal na enerhiya—mas maraming trabaho ang kakailanganin ng EMF source para ma-charge ang capacitor na iyon.

Sa pamamagitan ng paghihiwalay ng mga singil sa proseso ng paglilipat ng mga electron mula sa isang plato patungo sa isa pa, ang pinagmumulan ng EMF ay gumaganap nang eksakto tulad ng isang dami ng trabaho sa singilin ang kapasitor, ang halaga nito ay magkapareho. enerhiya ng isang sisingilin na kapasitor.

Sa kawalan ng pagpapatuloy na ito, ang enerhiya ng sisingilin na kapasitor, bilang karagdagan sa dami ng singil na inilipat mula sa plato patungo sa plato, (maaaring iba ito) ay depende sa magkakapatong na lugar ng mga plato A, sa distansya sa pagitan ng mga plato d , at sa absolute dielectric constant ng dielectric e.

Ang mga pagtukoy ng mga parameter ng pagtatayo ng isang partikular na kapasitor ay pare-pareho, ang kanilang pinagsama-samang ratio ay maaaring tawaging kapasidad ng kapasitor C. Pagkatapos ay masasabi natin nang may kumpiyansa na ang kapasidad ng kapasitor C ay nakasalalay sa magkakapatong na lugar ng mga plato A , sa distansya sa pagitan ng mga ito d at ng dielectric constant e.

Ang pag-asa ng kapasidad sa mga parameter na ito ay napakadaling maunawaan kung isasaalang-alang namin ang isang flat capacitor.

Kung mas malaki ang lugar ng overlap ng mga plato nito, mas malaki ang kapasidad ng kapasitor, dahil ang mga singil ay nakikipag-ugnayan sa isang mas malaking lugar.

Ang mas maliit na distansya sa pagitan ng mga plato (sa katunayan, ang kapal ng dielectric layer), mas malaki ang kapasidad ng kapasitor, dahil ang puwersa ng pakikipag-ugnayan ng mga singil ay tumataas habang papalapit sila.

Kung mas malaki ang dielectric na pare-pareho ng dielectric sa pagitan ng mga plato, mas malaki ang kapasidad ng kapasitor, dahil mas malaki ang lakas ng electric field sa pagitan ng mga plato.

Tingnan din:Bakit ginagamit ang mga capacitor sa mga de-koryenteng circuit? atMga Capacitor at Baterya - Ano ang Pagkakaiba?