Energija kondenzatora i njegov kapacitet

Energija kondenzatora i njegov kapacitet
Energija kondenzatora i njegov kapacitet
Anonim

Ako se dva naboja prenesu na dva izolirana vodiča, tada će između njih postojati takozvana razlika potencijala, koja ovisi o veličini tih naboja i o geometriji vodiča. U slučaju da su naboji jednaki po veličini, ali suprotni po predznaku, možete uvesti definiciju električnog kapaciteta, iz koje onda možete dobiti takvu stvar kao što je energija kondenzatora. Električni kapacitet sustava koji se sastoji od dva vodiča je omjer jednog od naboja i potencijalne razlike između ovih vodiča.

energija kondenzatora
energija kondenzatora

Energija kondenzatora izravno ovisi o kapacitetu. Ovaj se omjer može odrediti pomoću izračuna. Energija kondenzatora (formula) bit će predstavljena lancem:

W=(CUU)/2=(qq)/(2C)=qU/2, gdje je W energija kondenzatora, C je kapacitet, U je razlika potencijala između dvije ploče (napon), q je vrijednost naboja.

Vrijednost električnog kapaciteta ovisi o veličini i obliku zadanog vodiča i o dielektriku koji te vodiče razdvaja. Sustav u kojem je električno polje koncentrirano (lokalizirano) samo u određenom području naziva se kondenzator. Vodiči koji čine ovaj uređaj,nazivaju se poklopci. Ovo je najjednostavniji dizajn takozvanog ravnog kondenzatora.

formula energije kondenzatora
formula energije kondenzatora

Najjednostavniji uređaj su dvije ravne ploče koje imaju sposobnost provođenja struje. Te su ploče raspoređene paralelno na određenoj (relativno maloj) udaljenosti jedna od druge i odvojene su slojem određenog dielektrika. Energija polja kondenzatora u ovom slučaju bit će lokalizirana uglavnom između ploča. Međutim, u blizini rubova ploča iu nekom okolnom prostoru i dalje se javlja prilično slabo zračenje. U literaturi se naziva zalutalo polje. U većini slučajeva uobičajeno je to zanemariti i pretpostaviti da se sva energija kondenzatora nalazi u potpunosti između ploča. No u nekim se slučajevima ipak uzima u obzir (uglavnom su to slučajevi korištenja mikrokapaciteta ili, obrnuto, superkapaciteta).

energija polja kondenzatora
energija polja kondenzatora

Električni kapacitet (dakle energija kondenzatora) izravno ovisi o pločama. Ako pogledate formulu C \u003d E0S / d, gdje je C kapacitivnost, E0 je vrijednost vrijednosti parametra kao što je permitivnost (u ovom slučaju vakuum), a d je vrijednost udaljenosti između ploča, onda možemo zaključiti da će kapacitet takvog ravnog kondenzatora biti obrnuto proporcionalan vrijednosti udaljenosti između ovih ploča i izravno proporcionalan njihovoj površini. Ako je prostor između ploča ispunjen nekim specifičnim dielektrikom, tada će se energija kondenzatora i njegov kapacitet povećati za E puta (E uu ovom slučaju permitivnost).

Dakle, sada možemo izraziti formulu potencijalne energije koja se akumulira između dvije ploče (ploče) kondenzatora: W=qEd. Međutim, mnogo je lakše izraziti koncept "energija kondenzatora" u smislu kapaciteta: W=(CUU)/2.

Formule za paralelno i serijsko povezivanje ostaju istinite za bilo koji broj kondenzatora spojenih u bateriju.

Preporučeni: