Kondensatorning energiyasi va uning sig'imi

Kondensatorning energiyasi va uning sig'imi
Kondensatorning energiyasi va uning sig'imi
Anonim

Agar ikkita zaryad ikkita izolyatsiya qilingan o'tkazgichga uzatilsa, ular o'rtasida bu zaryadlarning kattaligiga va o'tkazgichlarning geometriyasiga bog'liq bo'lgan potentsial farq deb ataladigan narsa bo'ladi. Agar zaryadlar kattaligi bo'yicha bir xil bo'lsa, lekin ishora qarama-qarshi bo'lsa, siz elektr sig'imining ta'rifini kiritishingiz mumkin, undan keyin siz kondensatorning energiyasi kabi narsani olishingiz mumkin. Ikki o'tkazgichdan tashkil topgan tizimning elektr sig'imi zaryadlardan birining ushbu o'tkazgichlar orasidagi potentsial farqga nisbati.

kondansatör energiyasi
kondansatör energiyasi

Kondensatorning energiyasi to'g'ridan-to'g'ri sig'imga bog'liq. Bu nisbatni hisob-kitoblar yordamida aniqlash mumkin. Kondensatorning energiyasi (formula) zanjir bilan ifodalanadi:

W=(CUU)/2=(qq)/(2C)=qU/2, bu yerda Vt - kondansatör energiyasi, C - sig'im, U ikki plastinka orasidagi potentsial farq (kuchlanish), q - zaryad qiymati.

Elektr sig'imining qiymati berilgan o'tkazgichning o'lchami va shakliga va bu o'tkazgichlarni ajratib turadigan dielektrikga bog'liq. Elektr maydoni faqat ma'lum bir hududda to'plangan (lokallashtirilgan) tizimga kondansatör deyiladi. Ushbu qurilmani tashkil etuvchi o'tkazgichlar,qoplamalar deyiladi. Bu yassi kondansatörning eng oddiy dizayni.

kondansatör energiya formulasi
kondansatör energiya formulasi

Eng oddiy qurilma - bu elektr tokini o'tkazish qobiliyatiga ega bo'lgan ikkita tekis plastinka. Bu plitalar bir-biridan ma'lum (nisbatan kichik) masofada parallel ravishda joylashtirilgan va ma'lum bir dielektrik qatlami bilan ajratilgan. Bu holda kondansatör maydonining energiyasi asosan plitalar o'rtasida lokalizatsiya qilinadi. Biroq, plitalarning chekkalari yaqinida va ba'zi bir atrofdagi bo'shliqlarda hali ham zaif nurlanish paydo bo'ladi. U adabiyotda adashgan maydon deb ataladi. Ko'pgina hollarda, uni e'tiborsiz qoldirish odatiy holdir va kondansatörning barcha energiyasi to'liq plitalar o'rtasida joylashgan deb hisoblashadi. Ammo ba'zi hollarda, u hali ham hisobga olinadi (asosan, bu mikro sig'imlardan yoki aksincha, super imkoniyatlardan foydalanish holatlari).

kondansatör maydoni energiyasi
kondansatör maydoni energiyasi

Elektr sig'imi (shuning uchun kondensatorning energiyasi) to'g'ridan-to'g'ri plitalarga bog'liq. Agar siz C \u003d E0S / d formulasiga qarasangiz, bu erda C - sig'im, E0 - o'tkazuvchanlik (bu holda, vakuum) kabi parametr qiymatining qiymati va d - masofaning qiymati plitalar o'rtasida, keyin biz bunday tekis kondensatorning sig'imi bu plitalar orasidagi masofa qiymatiga teskari proportsional va ularning maydoniga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'ladi degan xulosaga kelishimiz mumkin. Agar plitalar orasidagi bo'shliq ma'lum bir dielektrik bilan to'ldirilgan bo'lsa, u holda kondansatör energiyasi va uning sig'imi E marta ortadi (E inbu holda, o'tkazuvchanlik).

Shunday qilib, endi biz kondansatörning ikkita plitasi (plastinkasi) orasiga to'planadigan potensial energiya formulasini ifodalashimiz mumkin: W=qEd. Biroq, "kondensator energiyasi" tushunchasini sig'im jihatidan ifodalash ancha oson: W=(CUU)/2.

Paralel va ketma-ket ulanish formulalari akkumulyatorga ulangan har qanday miqdordagi kondansatkichlar uchun amal qiladi.

Tavsiya: