Паралелен плочест кондензатор е уред кој може да чува електрична наелектрисана количина и енергија во облик на паралелен плочест кондензатор измеѓу две проводни плочи. Плочите се одделени со мала растојание и поврзани со напон, како батерија. Просторот помеѓу плочите може да се пополнува со воздух, вакуум или диелектрично материјал, што е изолатор кој може да се полярира со електрично поле.
Паралелен плочест кондензатор се дефинира како распоред на две метални плочи со еднаква плоштина A и противоположна наелектрисана количина Q, одделени со растојание d. Плочите се поврзани со напон V, што создава електрична потенција разлика помеѓу нив. Електричното поле E помеѓу плочите е униформно и нормално на плочите, како што е прикажано на Слика 1.
Електричното поле E помеѓу плочите се дава со:
каде V е напонот познато како разлика на потенцијата помеѓу плочите, d е растојанието помеѓу плочите, σ е површинска густина на наелектрисана количина на секоја плоча, а ϵ0 е пермитивност на слободен простор.
Електричното поле E индуцира поляризација P во диелектричниот материјал, што е дипол момент по единечен волумен на материјалот. Поляризацијата P намалува ефективното електрично поле E внатре во диелектрикот и зголемува капацитет C на кондензаторот.
Капацитетот C на паралелен плочест кондензатор е односот на наелектрисаната количина Q на секоја плоча со напонот V познато како разлика на потенцијата помеѓу плочите:
Капацитетот C зависи од геометријата на плочите и диелектричниот материјал помеѓу нив. За паралелен плочест кондензатор со воздух или вакуум помеѓу плочите, капацитетот C се дава со:
каде A е плоштината на секоја плоча и d е растојанието помеѓу плочите.
За паралелен плочест кондензатор со диелектричен материјал помеѓу плочите, капацитетот C се дава со:
каде k е релативна пермитивност или диелектрична константа на материјалот, што е бездимензионална величина која мери колку лесно материјалот може да се полярира со електрично поле.
Релативната пермитивност k на диелектричен материјал винаги е поголема или еднаква на 1. Колку повисока е вредноста на k, толку повеќе наелектрисана количина може да се чува на кондензаторот за даден напон, и така повисок е капацитетот.
Паралелните плочести кондензатори имаат многу примените во различни области на науката и инженерството. Некои од нив се:
Филтрирање: Паралелните плочести кондензатори може да се користат за филтрирање на нежелани фреквенции или шум од електрична сигнал. На пример, тие може да блокираат директен ток (DC) сигнал и да дозволат променлив ток (AC) сигнал да мине. Тие исто така може да се користат за изглажување на флуктуации на напон во напонски источници.
Тунинг: Паралелните плочести кондензатори може да се користат за тунинг на електрични цеви за да резонираат на желана фреквенција. На пример, тие може да се користат во радио, телевизори и други комуникациони уреди за избор на специфичен канал или фреквенцијски појас.
Сензорство: Паралелните плочести кондензатори може да се користат за сензорство на физички величини како притисок, температура, влажност, преместување итн. На пример, тие може да се користат во микрофони, термометри, хигрометри, акселерометри итн. Капацитетот на паралелен плочест кондензатор се менува со овие физички величини поради промени во растојанието помеѓу плочите или диелектричниот материјал помеѓу нив.
Чување на енергија: Паралелните плочести кондензатори може да се користат за чување на електрична енергија во нивните електрични полиња. На пример, тие може да се користат во флашлампи, камери, дефибрилатори итн. Енергијата чуvena vo paralelen plachest kondenzator se davast so: \[ U = \frac{1}{2}CV^2 \] kade U e energijata chuvana vo džouli (J), C e kapacitetot vo faradi (F), a V e naponot vo volt (V).
каде U е чуваната енергија во джоули (J), C е капацитетот во фаради (F), а V е напонот во волти (V).