Paralel Plita Kondensatoru: Tərif, Formul və Tətbiqləri

Parallel plate capacitor, paralel plit kondensator, elektrik şarjını və enerjiyi iki konduktiv plit arasında bir elektrik saha formasında saxlaya bilən cihazdır. Plitlər kiçik məsafə ilə ayrılmış və təzəkərlik mənbəsi, məsələn, batarya ilə birləşdirilib. Plitlər arasında boşluq hava, vakuum və ya dielektrik material (elektrik saha tərəfindən polarlaşdırıla bilən izolyator) ilə doldurula bilər.

Paralel Plit Kondensator Nədir?

Paralel plit kondensator, eyni sahəli A və qarşı qarama şarj Q olan iki metal plitin təyinatıdır. Plitlər V təzəkərlik mənbəsinə bağlanır və aralarında elektrik potensial fərq yaratır. Şəkil 1-də göstərilən kimi, plitlər arasında olan elektrik saha E ümumi olaraq və plitlərə perpendikulyardır.

Plitlər arasında olan elektrik saha E aşağıdakı kimi verilir:

burada V plitlər arasında olan təzəkərlikdir, d plitlər arasındakı məsafədir, σ hər plitdəki səth şarj sıxlığıdır və ϵ0 boşluğun dieliktrik sabitidir.

Elektrik saha E dielektrik materialda P polaryzaciyasını induks edir, bu da materialin birim həcmindəki dipol momentidir. Polaryzasiya P dielektrik içində effektiv elektrik sahanı azaldır və kondensatorun kapasitansını artırır.

Paralel plit kondensatorun kapasitansı C, hər plitdəki şarj Q və plitlər arasındakı təzəkərlik V-nin nisbətidir:

Kapasitans C plitlərin həndəsiyasına və aralarındakı dielektrik materialinə bağlıdır. Hava və ya vakuum plitlər arasındakı paralel plit kondensator üçün kapasitans C aşağıdakı kimi verilir:

burada A hər plitin sahəsidir və d plitlər arasındakı məsafədir.

Dieliktrik material plitlər arasındakı paralel plit kondensator üçün kapasitans C aşağıdakı kimi verilir:

burada k materialın nisbi dieliktrik sabiti və ya dielektrik sabiti, elektrik saha tərəfindən asanlıqla polarylaşdırıla bilən materialın ölçüsüz kimi təyin edilir.

Dieliktrik materialın nisbi dieliktrik sabiti k həmişə 1-dən böyük və ya bərabərdir. k dəyəri neçə yüksək olarsa, verilmiş təzəkərlik üçün kondensatorda daha çox şarj saxlanıla bilər və beləliklə kapasitans yüksək olur.

Paralel Plit Kondensatorlarının Tətbiqləri

Paralel plit kondensatorları müxtəlif elm və mühəndislik sahələrində bir çox tətbiqi var. Bunlardan bəziləri:

• Filtrasiya: Paralel plit kondensatorları elektrik signalindən istenməyən tezlikləri və parazitləri süzə bilər. Məsələn, onlar düz ələkləri (DC) bloklaya və dəyişən ələkləri (AC) keçirməyə imkan verir. Onlar da elektrik güc mənbələrində voltaj dalgalanmalarını yumşaldılamaq üçün istifadə oluna bilər.

• Ayarlanma: Paralel plit kondensatorları elektrik şəbəkələrini istənilən tezlikdə rezonans halına gətirmək üçün istifadə oluna bilər. Məsələn, onlar radyo, televiziya və digər kommunikasiya cihazlarında xüsusi kanal və ya frekvens bandını seçmək üçün istifadə oluna bilər.

• Senzorluq: Paralel plit kondensatorları təzyiq, temperatur, rütubət, yer dəyişikliyi kimi fiziki kəmiyyətləri ölçmək üçün istifadə oluna bilər. Məsələn, onlar mikrofon, termometr, rütubətölçən, akselerometr və s. cihazlarında istifadə oluna bilər. Paralel plit kondensatorun kapasitansi bu fiziki kəmiyyətlərlə birgə plitlər arasındakı məsafənin və ya plitlər arasındakı dielektrik materialın dəyişməsi səbəbindən dəyişir.

• Enerjinin saxlanması: Paralel plit kondensatorları elektrik enerjini elektrik sahalarında saxlamaq üçün istifadə oluna bilər. Məsələn, onlar flaş lambalar, kameralar, defibrillatordan və s. istifadə oluna bilər. Paralel plit kondensatorunda saxlanılan enerji aşağıdakı kimi verilir:

burada U cülöllərdə (J) saxlanılan enerjidir, C farad (F) cinsindən kapasitansdır və V volt (V) cinsindən təzəkə