Condensatorul este un fel de componentă electrică și funcția principală a acestuia este de a stoca energia într-o formă de încărcare electrică și generează o diferență de potențial între cele două plăci similare cu o mini baterie reîncărcabilă. Condensatoare sunt disponibile în diferite tipuri de la foarte mici la mari, dar funcția tuturor acestora este aceeași cu stocarea sarcinii electrice. Un condensator include două plăci metalice care sunt separate electric prin aer sau un material izolant bun, precum ceramică, plastic, mică etc. Acest material izolant este cunoscut sub numele de dielectric. Acest articol prezintă o prezentare generală a condensatorului cu placă paralelă și funcționează.
Ce este un condensator cu placă paralelă?
Definiție: Un condensator care poate fi format folosind aranjamentul electrozilor și al materialului izolator, cum ar fi dielectric este cunoscut sub numele de condensator cu placă paralelă. Condensatorul include două plăci conductoare care sunt separate printr-un material dielectric. Aici plăcile conductoare acționează ca electrozi.
Construcția condensatorului de placă paralelă
Construcția acestui condensator se poate face cu ajutorul unor plăci metalice, altfel plăci de folie metalizate. Acestea sunt aranjate în paralel între ele cu distanță egală. Cele două plăci paralele din condensator sunt conectate la sursa de alimentare. Când placa primară a condensatorului este conectată la borna + Ve a bateriei, atunci aceasta primește o încărcare pozitivă. În mod similar, atunci când a doua placă a condensatorului este conectată la un terminal negativ al bateriei, atunci acesta primește o încărcare negativă. Deci, stochează energia între plăci datorită sarcinilor de atracție.
Construcția condensatorului de placă paralelă
Diagrama circuitului
Următorul circuit al unui condensator cu placă paralelă este utilizat pentru a încărca condensatorul. În acest circuit, „C” este condensatorul, diferența de potențial este „V” și „K” este comutatorul.
Odată ce cheia ca „K” este închisă, fluxul de electroni de pe placa 1 va începe să curgă în direcția terminalului + Ve al bateriei. Deci fluxul de electroni va fi de la capătul -V al bateriei până la capătul + Ve.
Circuit condensator placă paralelă
În baterie, fluxul de electroni în direcția capătului pozitiv, după care vor începe să curgă în placă2. Astfel, aceste două plăci vor primi încărcări, unde o placă va primi o încărcare pozitivă, iar a doua placă va primi o încărcare negativă.
Această procedură va continua odată ce condensatorul obține o diferență de potențial în cantitatea exactă a bateriei. Odată ce acest proces se oprește, condensatorul stochează sarcina electrică, inclusiv diferența de potențial. Încărcarea în condensator poate fi scrisă ca Q = CV
Principiul condensatorului de placă paralelă
Știm că putem furniza o anumită cantitate de încărcare electrică unei plăci condensatoare. Dacă furnizăm mai multă energie, atunci există o creștere a potențialului, astfel încât să conducă la o ieșire din încărcare. Odată ce placa 2 este aranjată lângă placa 1, care primește o sarcină pozitivă, atunci o sarcină negativă va fi furnizată acestei plăci2.
Dacă obținem placa 2 și este plasată lângă placa 1, atunci energia negativă poate fi furnizată prin placa 2. Această placă încărcată negativ este mai aproape de placa încărcată pozitiv. Când placa 1 și placa 2 au sarcini, atunci sarcina negativă pe placa 2 va reduce diferența de potențial pe prima placă.
Alternativ, sarcina pozitivă de pe a doua placă va crește variația potențială pe prima placă. Cu toate acestea, încărcarea negativă de pe placa 2 va avea un impact suplimentar. Astfel, mai multă sarcină poate fi dată pe placa 1. Deci, diferența potențială va fi mai mică din cauza sarcinilor negative de pe a doua placă.
Capacitatea condensatorului cu placă paralelă
Direcția câmpului electric nu este altceva decât fluxul sarcinii pozitive de testare. Limitarea corpului poate fi utilizată pentru a stoca energie electrica este cunoscut sub numele de capacitate. Un condensator include capacitatea sa în mod similar, condensatorul cu plăci paralele include două plăci metalice cu aria ‘A’, iar acestea sunt separate prin distanța. Formula condensatorului cu placă paralelă poate fi prezentată mai jos.
C = k * ϵ0 * A * d
Unde,
„Εo” este permisivitatea spațiului
„K” este permisivitatea relativă a materialului dielectric
„D” este partiția dintre cele două plăci
„A” este zona a două plăci
Derivarea condensatorului de placă paralelă
Condensatorul cu două plăci dispune în paralel este prezentat mai jos.
Derivarea condensatorului
Prima placă din condensator poartă încărcare ‘+ Q’, iar a doua placă poartă încărcare ‘–Q’. Zona dintre aceste plăci poate fi notată cu „A” și distanța (d). Aici, „d” este mai mic decât aria plăcilor (d< σ = Q / A În mod similar, atunci când întreaga sarcină de pe a doua placă este „-Q” și zona plăcii este „A”, atunci densitatea sarcinii de suprafață poate fi derivată ca σ = -Q / A Regiunile acestui condensator pot fi împărțite în trei divizii cum ar fi area1, area2 și area3. Zona 1 este lăsată pe placa 1, zona 2 este între planuri și zona 3 este dreapta celei de-a doua plăci. Câmpul electric poate fi calculat în regiunea din jurul condensatorului. Aici, câmpul electric este consistent și traseul său este de la placa + Ve la placa –Ve. Diferența de potențial este calculată pe condensator prin înmulțirea spațiului dintre planuri cu câmpul electric, poate fi derivat ca, V = Exd = 1 / ε (Qd / A) Capacitatea plăcii paralele poate fi derivată ca C = Q / V = εoA / d Capacitatea unui condensator cu placă paralelă cu 2 dielectrici este prezentată mai jos. Fiecare zonă a plăcii este Am2 și separată cu o distanță de d-metru. Cele două dielectrice sunt K1 și k2, atunci capacitatea va fi ca următoarea. Capacitatea jumătății primare a lățimii condensatorului este d / 2 = C1 => K1Aϵ0 / d / 2 => 2K1Aϵ0 / d În mod similar, capacitatea următoarei jumătăți a condensatorului este C2 = 2K2Aϵ0 / d Odată ce acești doi condensatori sunt conectați în serie, atunci capacitatea netă va fi Ceff = C1C2 / C1 + C2 = 2Aϵ0 / d (K1K2 / / K1 + K2) Aplicațiile condensatorului cu placă paralelă includ următoarele. 1). Ce este un condensator cu placă paralelă? Când două plăci metalice sunt conectate în paralel prin separarea cu a material dielectric este cunoscut sub numele de condensator cu placă paralelă. 2). Cum putem calcula capacitatea unui condensator cu placă paralelă? Capacitatea acestui condensator poate fi calculată utilizând această formulă precum C = ε (A / d). 3). Care este unitatea SI a unui condensator Unitatea SI este farada (F). 4). De ce depinde capacitatea condensatorului plăcii paralele? Depinde de distanța și aria celor două plăci. Astfel, este vorba despre o privire de ansamblu asupra condensatorului cu placă paralelă. Ori de câte ori trebuie stocată cantitatea mare de încărcare electrică un condensator , nu este posibil într-un singur condensator. Deci, un condensator de placă paralelă este folosit pentru a stoca o cantitate mare de energie electrică, deoarece aceștia folosesc două plăci precum electrozi. Iată o întrebare pentru dvs., care sunt avantajele și dezavantajele unui condensator cu placă paralelă?Utilizări / aplicații ale condensatorului de placă paralelă
Întrebări frecvente
