Конденсатордун энергиясы жана анын сыйымдуулугу

Конденсатордун энергиясы жана анын сыйымдуулугу
Конденсатордун энергиясы жана анын сыйымдуулугу
Anonim

Эгер эки заряд эки изоляцияланган өткөргүчкө берилсе, анда алардын ортосунда потенциалдар айырмасы деп аталган нерсе пайда болот, ал бул заряддардын чоңдугуна жана өткөргүчтөрдүн геометриясына көз каранды. Заряддар чоңдугу боюнча бирдей, бирок белгиси боюнча карама-каршы болгон учурда, сиз электр сыйымдуулугунун аныктамасын киргизсеңиз болот, андан кийин конденсатордун энергиясы сыяктуу нерсени ала аласыз. Эки өткөргүчтөн турган системанын электр сыйымдуулугу заряддардын биринин бул өткөргүчтөрдүн ортосундагы потенциалдык айырмага катышы.

конденсатор энергиясы
конденсатор энергиясы

Конденсатордун энергиясы түздөн-түз сыйымдуулуктан көз каранды. Бул катышты эсептөөлөр аркылуу аныктоого болот. Конденсатордун энергиясы (формула) чынжыр менен көрсөтүлөт:

W=(CUU)/2=(qq)/(2C)=qU/2, мында W - конденсатордун энергиясы, C - сыйымдуулук, U эки пластинанын потенциалдуу айырмасы (чыңалуу), q - заряддын мааниси.

Электр сыйымдуулугунун мааниси берилген өткөргүчтүн өлчөмүнө жана формасына жана бул өткөргүчтөрдү бөлүп турган диэлектрикке көз каранды. Электр талаасы белгилүү бир аймакта гана топтолгон (локализацияланган) система конденсатор деп аталат. Бул аппаратты түзгөн өткөргүчтөр,капкак деп аталат. Бул жалпак конденсатордун эң жөнөкөй конструкциясы.

конденсатор энергия формуласы
конденсатор энергия формуласы

Эң жөнөкөй түзүлүш бул электр тогун өткөрө турган эки жалпак пластина. Бул плиталар бири-биринен белгилүү (салыштырмалуу аз) аралыкта параллелдүү жайгашып, белгилүү бир диэлектрик катмары менен бөлүнгөн. Бул учурда конденсатор талаасынын энергиясы негизинен плиталардын ортосунда локализацияланат. Бирок, плиталардын четтерине жакын жана кээ бир курчап турган мейкиндикте, тескерисинче, алсыз радиация дагы эле пайда болот. Аны адабиятта ээн талаа деп аташат. Көпчүлүк учурларда, аны этибарга албай коюу жана конденсатордун бардык энергиясы толугу менен плиталардын ортосунда жайгашкан деп айтуу салтка айланган. Бирок кээ бир учурларда дагы эле эске алынат (негизинен бул микрокубаттуулуктарды же тескерисинче супер кубаттуулуктарды колдонуу учурлары).

конденсатор талаасынын энергиясы
конденсатор талаасынын энергиясы

Электрдик сыйымдуулук (демек, конденсатордун энергиясы) түздөн-түз плиталарга көз каранды. Эгер сиз C \u003d E0S / d формуласын карасаңыз, анда C - сыйымдуулук, E0 - өткөргүчтүк (бул учурда, вакуум) жана d - аралыктын мааниси плиталардын ортосунда, анда мындай жалпак конденсатордун сыйымдуулугу бул плиталардын ортосундагы аралыктын маанисине тескери пропорционалдуу жана алардын аянтына түз пропорционалдуу болот деген тыянак чыгарууга болот. Эгерде плиталардын ортосундагы мейкиндик кандайдыр бир спецификалык диэлектрик менен толтурулган болсо, анда конденсатордун энергиясы жана анын сыйымдуулугу Е эсеге көбөйөт (Е жылыбул учурда, өткөрүмдүүлүк).

Ошентип, эми конденсатордун эки пластинкасынын (пластинкасынын) ортосунда топтолгон потенциалдык энергиянын формуласын туюнта алабыз: W=qEd. Бирок, "конденсатор энергиясы" түшүнүгүн сыйымдуулук жагынан туюнтуу бир топ жеңилирээк: W=(CUU)/2.

Параллель жана сериялык туташуу формулалары батарейкага туташтырылган конденсаторлордун каалаган саны үчүн туура бойдон кала берет.

Сунушталууда: