Energie opgeslaan in Kondensator

Wanneer 'n kapasiteur oor 'n batterij verbonden is, kom ladinge van die batterij en word in die plaat van die kapasiteur gestoor. Maar hierdie proses van energie-opslag vind stapsgewys plaas.
Van die begin af het die kapasiteur geen lading of potensiaal nie. d.w.s. V = 0 volt en q = 0 C.

Tans, by die switsover, sal die volle spannings van die batterij oor die kapasiteur val. 'n Positiewe lading (q) sal na die positiewe plaat van die kapasiteur kom, maar daar is geen werk gedoen vir hierdie eerste lading (q) om na die positiewe plaat van die kapasiteur vanaf die batterij te kom nie. Dit is omdat die kapasiteur nie self 'n spanning oor sy plaat het nie, eerder is die aanvanklike spanning as gevolg van die batterij. Die eerste lading groei 'n klein hoeveelheid spanning oor die plaat van die kapasiteur, en dan sal die tweede positiewe lading na die positiewe plaat van die kapasiteur kom, maar word afgestoot deur die eerste lading. Aangesien die batterij-spanning meer is as die spanning van die kapasiteur, sal hierdie tweede lading op die positiewe plaat gestoor word.

Onder daardie omstandighede moet 'n klein hoeveelheid werk gedoen word om die tweede lading in die kapasiteur te stoor. Weer, vir die derde lading, sal dieselfde verskynsel voorkom. Langsaam sal ladinge teen die voorheen gestoorde ladinge in die kapasiteur gestoor word en hul klein hoeveelhede werk neem toe.

Dit kan nie gesê word dat die spanning van die kapasiteur vasgestel is nie. Dit is omdat die spanning van die kapasiteur nie van die begin af vasgestel is nie. Dit sal by sy maksimumlimiet wees wanneer die krag van die kapasiteur gelyk is aan dié van die batterij.
As die stoor van ladinge toeneem, neem die spanning van die kapasiteur toe en ook die energie van die kapasiteur neem toe.
Dus, by daardie punt van bespreking, kan die energievergelyking vir die kapasiteur nie as energie (E) = V.q geskryf word nie.
As die spanning toeneem, neem die elektriese veld (E) binne die dielektrikum van die kapasiteur geleidelik toe, maar in teenoorgestelde rigting, d.w.s. van die positiewe plaat na die negatiewe plaat.

Hier is dx die afstand tussen die twee plaatte van die kapasiteur.

Lading sal van die batterij na die plaat van die kapasiteur vloei tot die kapasiteur dieselfde krag as die batterij het.
Dus, ons moet die energie van die kapasiteur van die begin tot die laaste oomblik van volledige lading bereken.

Gestel, 'n klein lading q word op die positiewe plaat van die kapasiteur ten opsigte van die batterij-spanning V gestoor en 'n klein hoeveelheid werk gedoen is dW.
Dan, met inagneming van die totale laai tyd, kan ons skryf dat,

Nou gaan ons na die energieverlies tydens die laai tyd van 'n kapasiteur deur 'n batterij.
Aangesien die batterij 'n vaste spanning het, volg die energieverlies deur die batterij altyd die vergelyking, W = V.q, hierdie vergelyking is nie van toepassing vir die kapasiteur nie, omdat dit nie 'n vaste spanning het van die begin af nie.
Nou, die lading wat deur die kapasiteur van die batterij opgehaal word, is

Nou, die lading wat verloor gaan deur die batterij is

Hierdie helft van die totale hoeveelheid energie gaan na die kapasiteur en die ander helft van die energie raak outomaties verlore van die batterij, en dit moet altyd onthou word.

Bron: Electrical4u.

Verklaring: Respekteer die oorspronklike, goeie artikels is waard om gedeel te word, indien daar inbreuk is kontak vir verwydering.