Kapasitor Plata Paralelo: Pahayag, Formula, ug Paggamit

Ang parallel plate capacitor mao ang device nga makapadasig og electric charge ug energy sa form isip electric field tali sa duha ka conductive plates. Ang mga plates adunay gamay nga distansya ug gikonekta sa usa ka voltage source sama sa battery. Ang espasyo tali sa mga plates mahimong magamit og hangin, vacuum, o dielectric material, nga usa ka insulator nga makapolarize sa electric field.

Unsa ang Parallel Plate Capacitor?

Ang parallel plate capacitor gitakda isip arrangement sa duha ka metal plates nga may equal area A ug opposite charge Q, nga giseparate sa distansya d. Ang mga plates gikonekta sa voltage source V, nga moguhit og electric potential difference tali sa kanila. Ang electric field E tali sa mga plates uniform ug perpendicular sa mga plates, sama sa ipahayag sa Figure 1.

Ang electric field E tali sa mga plates gihatag sa:

diin ang V mao ang voltage tali sa mga plates, d mao ang separation tali sa mga plates, σ mao ang surface charge density sa matag plate, ug ϵ0 mao ang permittivity of free space.

Ang electric field E naggihatag og polarization P sa dielectric material, nga mao ang dipole moment per unit volume sa material. Ang polarization P molabas sa effective electric field E sa dielectric ug molambo ang capacitance C sa capacitor.

Ang capacitance C sa parallel plate capacitor mao ang ratio sa charge Q sa matag plate sa voltage V tali sa mga plates:

Ang capacitance C depende sa geometry sa mga plates ug dielectric material tali sa kanila. Para sa parallel plate capacitor nga may air o vacuum tali sa mga plates, ang capacitance C gihatag sa:

diin ang A mao ang area sa matag plate ug d mao ang separation tali sa mga plates.

Para sa parallel plate capacitor nga may dielectric material tali sa mga plates, ang capacitance C gihatag sa:

diin ang k mao ang relative permittivity o dielectric constant sa material, nga mao ang dimensionless quantity nga magsukod pana kung pausab ang material sa electric field.

Ang relative permittivity k sa dielectric material adunay balore nga mas taas o parehas sa 1. Ang mas taas nga balore sa k, mas daghan ang charge nga makadaog sa capacitor para sa given voltage, ug tungod niini mas taas usab ang capacitance.

Application sa Parallel Plate Capacitors

Ang parallel plate capacitors adunay daghang application sa iba't ibang field sa science ug engineering. Ania ang pipila:

• Filtering: Ang parallel plate capacitors makagamit sa pag-filter sa unwanted frequencies o noise gikan sa electrical signal. Tumong, sila makapugos sa direct current (DC) signals ug allow alternating current (AC) signals to pass through. Sila makagamit usab sa pag-smooth sa voltage fluctuations sa power supplies.

• Tuning: Ang parallel plate capacitors makagamit sa pag-tune sa electrical circuits aron maresonante sa desired frequency. Tumong, sila makagamit sa radios, televisions, ug uban pang communication devices aron mapili ang specific channel o frequency band.

• Sensing: Ang parallel plate capacitors makagamit sa pag-sense sa physical quantities sama sa pressure, temperature, humidity, displacement, etc. Tumong, sila makagamit sa microphones, thermometers, hygrometers, accelerometers, etc. Ang capacitance sa parallel plate capacitor molabay sa kini nga physical quantities tungod sa changes sa distance tali sa mga plates o dielectric material tali sa kanila.

• Energy storage: Ang parallel plate capacitors makagamit sa pag-store sa electrical energy sa ilang electric fields. Tumong, sila makagamit sa flashlights, cameras, defibrillators, etc. Ang energy na store sa parallel plate capacitor gihatag sa:

diin ang U mao ang energy na store sa joules (J), C mao ang capacitance sa farads (F), ug V mao ang voltage sa volts (V).

Summary