Energija pohranjena u kondenzatoru

Dokument kapacitor kapacitor je spojen na bateriju, naboji dolaze iz baterije i pohranjuju se na pločice kapacitora. No, taj postupak pohrane energije je postupan.
Na početku, kapacitor nema nikakav naboj ili potencijal. tj. V = 0 volt i q = 0 C.

Sada, u trenutku prekida, cijeli napon napon baterije padne na kapacitor. Pozitivni naboj (q) doći će na pozitivnu pločicu kapacitora, ali za prvi naboj (q) da dođe na pozitivnu pločicu kapacitora iz baterije, ne obavlja se nikakav posao. To je zato što kapacitor nema vlastiti napon između svojih pločica, već početni napon je zbog baterije. Prvi naboj stvara malo napona između pločica kapacitora, a zatim drugi pozitivni naboj doći će na pozitivnu pločicu kapacitora, ali će biti odbijen od prvog naboja. Budući da je napon baterije veći od napona kapacitora, taj drugi naboj će biti pohranjen na pozitivnoj pločici.

U tom stanju treba obaviti malo posla kako bi se pohranio drugi naboj u kapacitoru. Ponovno, za treći naboj, isto će se dogoditi. Postupno se naboji pohranjuju u kapacitor protiv prethodno pohranjenih naboja, a njihov mali posao raste.

Ne može se reći da je napon kapacitora fiksiran. To je zato što napon kapacitora nije fiksiran od samog početka. Dostignut će maksimalnu granicu kada će snaga kapacitora biti jednaka snazi baterije.
Kako se povećava pohrana naboja, napon kapacitora raste, a također i energija kapacitora raste.
Tako, u toj točki rasprave, jednadžba energije za kapacitor ne može biti zapisana kao energija (E) = V.q
Kako napon raste, električno polje (E) unutar dielektrika kapacitora postupno raste, ali u suprotnom smjeru, odnosno, od pozitivne pločice prema negativnoj pločici.

Ovdje je dx udaljenost između dvije pločice kapacitora.

Naboj će teći iz baterije na pločicu kapacitora dok kapacitor ne dobije istu snagu kao baterija.
Dakle, moramo izračunati energiju kapacitora od samog početka do kraja punjenja.

Pretpostavimo da je mali naboj q pohranjen na pozitivnoj pločici kapacitora s obzirom na napon baterije V i mali posao koji je obavljen je dW.
Tada, uzimajući u obzir ukupno vrijeme punjenja, možemo napisati da je,

Sada idemo na gubitak energije tijekom vremena punjenja kapacitora baterijom.
Budući da je napon baterije fiksiran, gubitak energije baterijom uvijek slijedi jednadžbu, W = V.q, ova jednadžba nije primjenjiva na kapacitor jer nema fiksiran napon od samog početka punjenja baterijom.
Sada, naboj prikupljen kapacitorem od baterije je

Sada, naboj izgubljen baterijom je

Ova polovica energije od ukupne količine energije ide na kapacitor, a ostala polovica energije automatski se izgubi iz baterije, a to treba uvijek imati na umu.

Izvor: Electrical4u.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijedno jest podijeliti, ako postoji kršenje autorskih prava kontaktirajte za brisanje.