Что такое конденсатор, и что такое емкость?

Что такое конденсатор?

Конденсаторы являются одним из трех основных электронных компонентов, которые составляют основу цепи – вместе с резисторами и индуктивностями. Конденсатор в электрической цепи действует как устройство хранения заряда. Он сохраняет электрический заряд, когда мы прилагаем напряжение к нему, и отдает накопленный заряд цепи, когда это необходимо.

Самая простая конструкция конденсатора состоит из двух параллельных проводников (обычно металлических пластин), разделенных диэлектрическим материалом.

Когда мы подключаем источник напряжения к конденсатору, проводник (пластина конденсатора), соединенный с положительным выводом источника, становится положительно заряженным, а проводник (пластина конденсатора), соединенный с отрицательным выводом источника, становится отрицательно заряженным.

Из-за наличия диэлектрика между проводниками, идеально, никакой заряд не может перейти от одной пластины к другой.

Таким образом, будет разница в уровне заряда между этими двумя проводниками (пластинами). Поэтому появляется электрическая разность потенциалов между пластинами.

Накопление заряда на пластинах конденсатора не происходит мгновенно, а постепенно изменяется.

Напряжение, возникающее на конденсаторе, экспоненциально возрастает до тех пор, пока оно не станет равным напряжению подключенного источника напряжения.

Что такое емкость?

Теперь мы понимаем, что накопление заряда на проводниках (пластинах) вызывает напряжение или разность потенциалов на конденсаторе. Количество заряда, накопленного в конденсаторе для создания определенного напряжения, называется зарядоемкостью конденсатора.

Мы измеряем эту способность конденсатора накапливать заряд в единице, называемой емкостью. Емкость – это количество заряда, которое накапливается в конденсаторе для создания разности потенциалов 1 вольт.

Таким образом, существует прямая связь между зарядом и напряжением конденсатора. Накопленный заряд в конденсаторе прямо пропорционален развиваемому напряжению на конденсаторе.

Где Q – заряд, а V – напряжение.

Здесь C – постоянная пропорциональности, и это емкость,

Емкость зависит от трех физических факторов, а именно: активной площади проводника (пластины) конденсатора, расстояния между проводниками (пластинами) и диэлектрической проницаемости диэлектрической среды.

Здесь ε – диэлектрическая проницаемость диэлектрической среды, A – активная площадь пластины, а d – перпендикулярное расстояние между пластинами.

Источник: Electrical4u.

Заявление: Уважайте оригиналы, хорошие статьи стоит делиться, если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.