Energija kondenzatora i njegov kapacitet

Energija kondenzatora i njegov kapacitet
Energija kondenzatora i njegov kapacitet
Anonim

Ako se dva naelektrisanja prenesu na dva izolovana provodnika, tada će između njih postojati takozvana potencijalna razlika, koja zavisi od veličine ovih naelektrisanja i od geometrije provodnika. 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 sistema koji se sastoji od dva provodnika je omjer jednog od naboja i potencijalne razlike između ovih provodnika.

energija kondenzatora
energija kondenzatora

Energija kondenzatora direktno zavisi od kapacitivnosti. Ovaj omjer se može odrediti pomoću proračuna. Energija kondenzatora (formula) će biti predstavljena lancem:

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

Vrijednost električne kapacitivnosti zavisi od veličine i oblika datog vodiča i od dielektrika koji razdvaja ove vodiče. Sistem u kojem je električno polje koncentrisano (lokalizovano) samo u određenom području naziva se kondenzator. Provodnici 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 da provode električnu energiju. Ove ploče su 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 to naziva zalutalo polje. U većini slučajeva uobičajeno je to zanemariti i pretpostaviti da se sva energija kondenzatora nalazi u potpunosti između ploča. Ali u nekim slučajevima se i dalje uzima u obzir (uglavnom su to slučajevi korištenja mikrokapaciteta ili, obrnuto, superkapaciteta).

energija polja kondenzatora
energija polja kondenzatora

Električna kapacitivnost (dakle energija kondenzatora) direktno zavisi od ploča. Ako pogledate formulu C \u003d E0S / d, gdje je C kapacitivnost, E0 je vrijednost vrijednosti takvog 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 direktno 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 "energije kondenzatora" u smislu kapacitivnosti: W=(CUU)/2.

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

Preporučuje se: