Energin i kondensatorn och dess kapacitet

Om två laddnings rapport två isolerade ledare, mellan dem där en så kallad potentialskillnad, som beror på storleken på laddningen och geometri av ledarna. I så fall, om avgifterna är lika i storlek men med motsatt tecken kan du ange definitionen av kapacitans, varifrån kan du sedan få en uppfattning om hur energin i kondensatorn. Den elektriska kapacitansen för systemet bestående av två ledare, förhållandet av en av avgifterna till potentialskillnaden mellan ledarna.

Energin hos kondensatorn beror på kapacitansen. Det kan bestämmas genom beräkningar av detta förhållande. Energin hos kondensatorn (formel) kommer att presenteras för kedjan:

W = (C * U * U ) / 2 = (q * q) / (2 * C) = q * U / 2, där W- energin hos kondensatorn C är kapacitansen, U- potentialskillnad mellan de två plattorna (spänning) , q- värde på laddningsmängden.

Värdet av kapacitansen beror på storleken och formen av ledaren och dielektriket som skiljer dessa ledare. Ett system i vilket det elektriska fältet är koncentrerat (lokaliserad) endast i ett visst område, som kallas en kondensor. Ledarna som utgör enheten kallas plattor. Detta är den enklaste utformningen av den så kallade parallellplattekondensator.

Den mest enkel anordning - två plana plattor som har förmåga att leda en elektrisk ström. Dessa plattor är anordnade parallellt på en (relativt litet) avstånd från varandra och åtskilda av ett skikt från en isolator. Fältenergi av kondensatorn i detta fall är lokaliserad huvudsakligen mellan plattorna. Emellertid, nära kanterna av plattorna och ett omgivande utrymme uppstår ändå ganska svag strålning. Det kallas i litteraturen av spridningsområdet. I de flesta fall, beslutat att ignorera dem och antar att all energi på kondensatorn är helt mellan plattorna. Men i vissa fall är det fortfarande beaktas (främst användningsfall mikroemkostey eller omvänt, Ultra).

Elektrisk kapacitans (därav, energin i kondensatorn) beror på plattorna. Om vi tittar mot formeln C = E0 * S / d, där C- kapacitans, E0- storleksvärden för en sådan parameter som dielektrisk konstant (i detta fall, vakuum) d- värde och avståndet mellan plattorna, är det möjligt att göra en definitiv slutsats att kapacitansen av en sådan ett plan kondensator är omvänt proportionell mot värdet av avståndet mellan plattorna och är direkt proportionell mot deras område. Om utrymmet mellan elektroderna för att slutföra vissa specifika dielektriska, kommer då energin i kondensatorn och dess kapacitet att öka till E gånger (E i detta fall - den dielektriska konstanten).

Således kan vi nu uttrycka formeln och potentiell energi, som ackumuleras mellan de två elektroderna (plattor) av kondensatorn: W = q * E * d . Emellertid mycket lättare att uttrycka konceptet "energikondensator" genom kapacitets: W = (C * U * U) / 2.

Formeln parallella och seriella anslutningar förblir giltiga för ett obegränsat antal kondensatorer anslutna till batteriet.