Kondensatorunda Saxlanılan Enerji

Kapasitor kapasitor batarya ilə birləşdirildikdə, zərərlər bataryadan alınıb və kapasitor plitlərinin içində saxlanılır. Amma bu enerjinin saxlanması addımlanaraq baş verir.
İlk dəfə kapasitorda heç bir zərər və potensial yoxdur, yəni V = 0 volt və q = 0 C.

İlk anda, tam batarya gerilim kapasitordan keçir. Müsbət zərər (q) kapasitorun müsbət plitəsinə gələcək, amma ilk zərər (q)ın bataryadan kapasitorun müsbət plitəsinə gəlməsi üçün heç bir iş həyata keçirilmir. Bu, çünki kapasitor plitləri arasında öz gerilimi yoxdur, onun yerinə ilk gerilim bataryadan nəticələnir. İlk zərər kapasitor plitləri arasında az miktarda gerilim yaratır, sonra ikinci müsbət zərər kapasitorun müsbət plitəsinə gələcək, lakin ilk zərər tərəfindən itilir. Çünki bataryanın gerilimi kapasitorun gerilimindən böyükdür, beləliklə bu ikinci zərər müsbət plitədə saxlanılır.

Bu şəraitda, ikinci zərərin kapasitorda saxlanılması üçün az miktarda iş edilməlidir. Üçüncü zərər üçün eyni olaraq xüsusiyyət göstəriləcək. Zərərlər az-az kapasitorda saxlanılır və edilən iş az-az artar.

Kapasitorun geriliminin sabit olduğunu demək olmaz. Bu, kapasitorun geriliminin başdan başa sabit olmadığından irəli gəlir. Kapasitorun potensiyali bataryanın potensiyalına bərabər olduğunda maksimum sərhəddə olacaq.
Zərərlərin saxlanılması artırıldıkca, kapasitorun gerilimi və enerjisi də artar.
Bu nöqtədə kapasitorun enerjisi E = V.q kimi yazıla bilməz.
Gerilimin artması ilə elektrik sahasının (E) kapasitordan nisbi olan dielektrikin içində az-az, amma müsbət plitdən mənfi plitəyə istiqamətlənib artar.

Burada dx kapasitorun iki plitləri arasındakı məsafədir.

Zərərlər, kapasitorun potensiyali bataryanın potensiyalına bərabər olana qədər bataryadan kapasitor plitlərinə axını davam edəcəkdir.
Beləliklə, kapasitorun enerjisinin hesablanmasına ilk anından sonuncu anına qədər getmək lazımdır.

Tutaq ki, kiçik bir zərər q, kapasitorun müsbət plitində saxlanılır və bataryanın gerilimi V nəzərə alınarak kiçik iş dW edilir.
Ümumi zərərlənmə zamanını nəzərə alsaq, aşağıdakı kimi yazmaq olar:

İndi, kapasitonun bataryaya tərəfindən zərərləndirilməsi zamanı enerji itirməyə gedin.
Bataryanın sabit gerilimi olduğu üçün, bataryanın enerji itirməsi həmişə W = V.q tənliyinə uyğundur, bu tənlik kapasitordan başlanğıc zamanından etibarən sabit gerilimi olmadığından kapasitor üçün uyğun deyil.
İndi, kapasitorun bataryadan toplanan zərər

İndi, bataryanın itirdiyi zərər

Bu yarı miktardan enerji umumi enerjidən kapasitora gider, digər yarı miktardan enerji avtomatik olaraq bataryadan itirilir və bu həmişə nəzərə alınmalıdır.

Mənbə: Electrical4u.

Qeyd: Orijinalə saygılı olun, yaxşı məqalələr paylaşılmasında qiymət var, əgər hüquqları pozubsa, silinməsi üçün əlaqə saxlanın.