Hogyan lehet megtalálni a kondenzátor feszültsége 1
1.6. Elektromos kapacitás. kondenzátorok
Ha a két szigetelt vezetékek egymástól jelenteni díjak q 1 és q 2 között van némi különbség Δφ kapacitások függvényében a töltés és a geometria a vezetékek. Δφ potenciál különbség két pont között egy elektromos mező gyakran nevezik feszültség és betűvel jelöljük U. A legnagyobb gyakorlati haszna van az eset, amikor a díjak a vezetők egyenlő nagyságú és ellenkező előjellel: q 1 = - q 2 = q. Ebben az esetben lehetőség van arra, hogy a koncepció a villamos teljesítmény.
Elektromos kapacitás a rendszer a két vezetőben az úgynevezett fizikai mennyiség arányaként definiáljuk Q töltésű egyik a vezetőket a potenciális különbség Δφ közöttük:
Az SI egység villamos teljesítményét az úgynevezett farads (F):
A nagysága az elektromos kapacitás függ a alakja és méretei a vezetékek és a dielektromos tulajdonságok, hogy elválasztja a vezetékek. Létezik egy konfigurációját vezetékek, amelyben a villamos mező koncentrált (lokalizált) csak bizonyos régiókban a tér. Ezek a rendszerek a kondenzátorok. és a vezetők teszik ki a kondenzátor - lemezek.
A legegyszerűbb kondenzátor - egy olyan rendszer két lapos vezetőképes lapot elrendezve egymással párhuzamosan egy kicsi, mint a méret és a távolság a lemezek elválasztva egy dielektromos réteg. Egy ilyen kondenzátor az úgynevezett lapos. Elektromos lapos kondenzátor elsősorban lokalizált területen a két lemez között (ábra 1.6.1.); Azonban, széleihez közel lemezek és a környező is bekövetkezik viszonylag gyenge elektromos mező, amely az úgynevezett területén szórás. Számos probléma lehet kb elhanyagolt terület szórás és feltételezik, hogy az elektromos mező bepároljuk teljesen lapos kondenzátor közötti lemezek (ábra. 1.6.2). De más problémák elhanyagolása szórás területén vezethet súlyos hibákat, mivel ez sérül potenciális természete az elektromos mezőben (lásd. § 1.4).
Field lakás kondenzátor
Egy idealizált ábrázolása terén sík kondenzátor. Ez a mező nem rendelkezik tulajdonságait potenciális
Minden lapos kondenzátor töltött lemezeken egy elektromos erőteret a felszín közelében a modul által expresszált a kapcsolatban a feszültség (lásd. § 1.3)
Az szuperpozíció elve, a térerősség által generált a két lemez az összegével egyenlő az intenzitások mezők és az egyes lemezek:
Belül és párhuzamos a vektor a kondenzátor; azonban modul teljes térerősség
Külső lemezek vektort és különböző irányba mutató, és ezért, E = 0. A felületi töltéssűrűség σ lemezek q / S. ahol q - töltés, és az S - terület minden egyes lemez. Potenciális különbség Δφ a lemezek közötti egyenletes elektromos mező Ed. ahol d - a lemezek közötti távolság. Ezekből kapcsolatok lehet szerezni képlet az elektromos kapacitás sík kondenzátor:
Így a villamos kondenzátor kapacitása egyenesen arányos a sík terület a lemezek (elektródák), és fordítottan arányos a távolság közöttük. Ha a lemez közötti rést, tele van dielektromos, elektromos kondenzátor kapacitása növekszik ε idők:
Példák a kondenzátor lemezeinek egy másik konfigurációja lehet gömb alakú, hengeres kondenzátorok. Gömb alakú kondenzátor - egy olyan rendszer két koncentrikus vezetőképes gömbök sugarak R 1 és R 2 Hengeres kondenzátor - egy olyan rendszer két koaxiális vezető henger a sugarak R 1 és R 2 és L hossz tartályok a kondenzátor töltött egy dielektromos ε, által kifejezett képletek:
(Gömb alakú kondenzátor)
(Hengeres kondenzátor).
Kondenzátorok összekapcsolhatók egy kondenzátor bank. A párhuzamos kapcsolása kondenzátorok (. Ábra 1.6.3), a feszültség a kondenzátorok egyenlő: U 1 = U 2 = U. és egyenlő díjak q 1 = C 1 U 2 és q = 2 C U. Ilyen rendszer lehet tekinteni, mint egyetlen elektromos kapacitású kondenzátor C . töltésű töltés q = q 1 + q 2 feszültségen az elektródák közötti egyenlő U. Ennélfogva