Ang enerhiya ng kapasitor at kapasidad nito

Kung dalawa charge ulat ng dalawang insulated conductors, sa pagitan ng mga ito doon ng tinaguriang mga potensyal na pagkakaiba, na kung saan ay depende sa magnitude ng singil at geometry ng conductors. Sa kasong iyon, kung ang mga singil ay pantay-pantay sa magnitudo ngunit kabaligtarang senyas kaysa, maaari mong ipasok ang kahulugan ng kapasidad, mula sa kung saan maaari mong pagkatapos ay makakuha ng isang konsepto ng kung paano ang enerhiya ng kapasitor. Ang mga de-koryenteng kapasidad ng sistema na binubuo ng dalawang conductors, ang ratio ng isa sa mga singil sa mga potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng conductors.

Ang enerhiya ng kapasitor ay depende sa kapasidad. Maaari itong i-natutukoy sa pamamagitan ng mga kalkulasyon ng ratio. Ang enerhiya ng kapasitor (formula) ay itinanghal sa mga kadena:

W = (C * U * U ) / 2 = (q * q) / (2 * C) = q * U / 2, kung saan W- enerhiya ng kapasitor C ay kapasidad, U- potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang plates (boltahe) , Q halaga ng bayad na halaga.

Ang halaga ng ang kapasidad ay depende sa laki at hugis ng konduktor at ang dielectric na naghihiwalay sa mga conductors. Isang system na kung saan ang electric field ay puro (naisalokal) lamang sa isang tiyak na lugar, na tinatawag na isang condenser. Ang conductor na bumubuo ng aparato ay tinatawag na plates. Ito ang pinakasimpleng disenyo ng ang tinatawag na parallel-plate kapasitor.

Ang pinaka-simpleng aparato - dalawang flat plates pagkakaroon ng kakayahan upang magsagawa ng isang electric kasalukuyang. Ang mga plates ay isagawa sa parallel sa isang (relatibong maliit) na distansya mula sa isa't isa at pinaghiwalay ng isang layer mula sa isang insulator. Ang patlang ng enerhiya ng kapasitor sa kasong ito ay localize higit sa lahat sa pagitan ng mga plates. Gayunman, malapit sa gilid ng mga plates at ng isang nakapaligid na espasyo nangyayari gayunpaman medyo mahina radiation. Ito ay tinatawag na sa panitikan ng scattering field. Sa karamihan ng kaso, ito ay nagpasya na huwag pansinin ang mga ito at ipinapalagay na ang lahat ng enerhiya ng kapasitor ay ganap na sa pagitan ng mga plates. Ngunit sa ilang mga kaso pa rin ito ay kinuha sa account (higit sa lahat gamitin ang mga kaso mikroemkostey o, pasalungat, Ultra).

Electric kapasidad (samakatuwid, ang enerhiya ng kapasitor) ay depende sa plates. Kung titingnan natin sa formula C = E0 * S / d, kung saan C- kapasidad, E0- magnitude halaga ng naturang mga parameter bilang dielectric constant (sa kasong ito, vacuum) d- halaga at distansya sa pagitan ng mga plato, ito ay posible upang gumawa ng isang tiyak na konklusyon na ang kapasidad ng naturang isang eroplanong kapasitor ay inversely proporsyonal sa ang halaga ng ang distansya sa pagitan ng mga plates at ay direkta proporsyonal sa kanilang lugar. Kung ang puwang sa pagitan ng mga electrodes upang makumpleto ang ilang mga tiyak na dielectric, pagkatapos ay ang enerhiya ng kapasitor at ang kanyang kapasidad ay dagdagan sa E beses (E sa kasong ito - ang dielectric constant).

Kaya, maaari naming ngayon ipahayag ang formula at mga potensyal na enerhiya, na accumulates sa pagitan ng dalawang electrodes (plates) ng kapasitor: W = q * E * d . Gayunman, lubhang mas madaling upang ipahayag ang konsepto ng "enerhiya kapasitor" sa pamamagitan ng kapasidad: W = (C * U * U) / 2.

Formula parallel at serial koneksyon mananatiling may-bisa para sa anumang bilang ng mga capacitors konektado sa baterya.