Kondensatorun enerjisi və onun tutumu

Kondensatorun enerjisi və onun tutumu
Kondensatorun enerjisi və onun tutumu
Anonim

İki yük iki təcrid olunmuş keçiriciyə ötürülürsə, o zaman onların arasında potensial fərq deyilən bir fərq yaranacaq ki, bu da bu yüklərin böyüklüyündən və keçiricilərin həndəsəsindən asılıdır. Yüklərin böyüklüyü ilə eyni, lakin işarəsi əksinə olduğu təqdirdə, elektrik tutumunun tərifini təqdim edə bilərsiniz, ondan sonra bir kondansatörün enerjisi kimi bir şey əldə edə bilərsiniz. İki keçiricidən ibarət sistemin elektrik tutumu yüklərdən birinin bu keçiricilər arasındakı potensial fərqə nisbətidir.

kondansatör enerjisi
kondansatör enerjisi

Kondensatorun enerjisi birbaşa tutumdan asılıdır. Bu nisbət hesablamalardan istifadə etməklə müəyyən edilə bilər. Kondansatörün enerjisi (formula) zəncirlə təmsil olunacaq:

W=(CUU)/2=(qq)/(2C)=qU/2, burada W kondansatörün enerjisidir, C tutumdur, U iki lövhə arasındakı potensial fərqdir (gərginlik), q yükün dəyəridir.

Elektrik tutumunun qiyməti verilmiş keçiricinin ölçüsü və formasından və bu keçiriciləri ayıran dielektrikdən asılıdır. Elektrik sahəsinin yalnız müəyyən bir sahədə cəmləşdiyi (lokallaşdırılmış) sistemə kondansatör deyilir. Bu cihazı təşkil edən keçiricilər,örtüklər adlanır. Bu, düz kondansatörün ən sadə dizaynıdır.

kondansatör enerji formulu
kondansatör enerji formulu

Ən sadə cihaz elektrik cərəyanını keçirmə qabiliyyətinə malik iki düz lövhədir. Bu plitələr bir-birindən müəyyən (nisbətən kiçik) məsafədə paralel olaraq yerləşdirilir və müəyyən bir dielektrik təbəqəsi ilə ayrılır. Bu vəziyyətdə kondansatör sahəsinin enerjisi əsasən plitələr arasında lokallaşdırılacaqdır. Bununla belə, plitələrin kənarlarına yaxın və bəzi ətraf məkanlarda kifayət qədər zəif radiasiya hələ də yaranır. Ədəbiyyatda onu başıboş sahə adlandırırlar. Əksər hallarda, onu laqeyd etmək və kondansatörün bütün enerjisinin tamamilə plitələr arasında yerləşdiyini düşünmək adətdir. Lakin bəzi hallarda yenə də nəzərə alınır (əsasən bunlar mikro tutumlardan və ya əksinə, super imkanlardan istifadə hallarıdır).

kondansatör sahəsinin enerjisi
kondansatör sahəsinin enerjisi

Elektrik tutumu (deməli, kondansatörün enerjisi) plitələrdən birbaşa asılıdır. C \u003d E0S / d düsturuna baxsanız, burada C tutumdur, E0 keçiricilik (bu vəziyyətdə vakuum) kimi bir parametrin dəyərinin dəyəridir və d məsafənin dəyəridir. plitələr arasında, onda belə bir düz kondansatörün tutumunun bu plitələr arasındakı məsafənin dəyərinə tərs mütənasib və onların sahəsi ilə birbaşa mütənasib olacağı qənaətinə gələ bilərik. Plitələr arasındakı boşluq müəyyən bir dielektriklə doldurulursa, kondansatörün enerjisi və onun tutumu E dəfə artacaq (E-dəbu halda, keçiricilik).

Beləliklə, indi biz kondansatörün iki lövhəsi (lövhəsi) arasında toplanan potensial enerjinin düsturunu ifadə edə bilərik: W=qEd. Bununla belə, "kondensator enerjisi" anlayışını tutum baxımından ifadə etmək çox asandır: W=(CUU)/2.

Paralel və ardıcıl qoşulma düsturları batareyaya qoşulmuş istənilən sayda kondansatör üçün doğru olaraq qalır.

Tövsiyə: