Parallel Plate Capacitor: Ta'rif, Formula va Iqtiroblar

Parallel plate capacitor parallel plate capacitor - bu elektrik zaryadini va energiyani ikkita konduktiv plitalar orasidagi elektrik maydon shaklidan saqlash imkoniyatiga ega bo'lgan qurilma. Plitalar kichik masofada ajratilgan va batareya kabi voltage manbasi bilan ulangan. Plitalar orasidagi bo'sh joy havoya, vakuumga yoki dielektrik materialga to'ldirilishi mumkin, bu esa elektrik maydon tomonidan polerlanishi mumkin bo'lgan izolyator.

Parallel plate capacitor nima?

Parallel plate capacitor - bu ikkita teng maydonli metall plitalardan iborat qurilma, ularning zaryadi Q va masofasi d. Plitalar V oqim manbasi bilan ulangan va ular orasida electric potential farqi paydo bo'ladi. Plitalar orasidagi elektrik maydon E taraqqi etishda parallel va perpendikulyar bo'lib, Rasm 1-da ko'rsatilgandek.

Plitalar orasidagi elektrik maydon E quyidagicha ifodalangan:

bu yerda V - plitalar orasidagi oqim, d - plitalar orasidagi masofa, σ - har bir plitadagi yuzaga to'g'ri keluvchi zaryad mintaqasi, ϵ0 - permittivity of free space.

Elektr maydoni E dielektrik materialda poliarizatsiyani P yaratadi, bu materialning birlig' hajmdagi dipol momenti. Poliarizatsiya P dielektrik ichidagi effektiv elektr maydonini kamaytiradi va kondensatorning kapasitansini C oshiradi.

Paralleldan o'tqazilgan plitalarli kondensatorning kapasitansi C har bir plitadagi zaryad Q va plitalar orasidagi elektr potentsial to'g'risi V ning nisbati bo'lib hisoblanadi:

Kapasitans C plitalarning geometriyasiga va ular orasidagi dielektrik materialga bog'liq. Paralleldan o'tqazilgan plitalarli kondensatorning plitalari orasida havoya bo'shliq bo'lganda, kapasitans C quyidagicha beriladi:

Bu yerda A har bir plitaning yuzi va d plitalar orasidagi masofa.

Paralleldan o'tqazilgan plitalarli kondensatorning plitalari orasida dielektrik material bo'lganda, kapasitans C quyidagicha beriladi:

Bu yerda k materialning nisbiy dielektrik sabiti yoki dielektrik konstanti, bu elektr maydoni tufayli qanday qilib material poliarizatsiya qilinishini o'lchovchi o'lchovsiz qiymat.

Dielektrik materialning nisbiy dielektrik sabiti k doim 1 ga teng yoki undan yuqori. k ning qiymati oshib borishda, berilgan elektr potentsial to'g'risi uchun kondensatorning saqlash mumkin bo'lgan zaryad miqdori oshadi va shunday qilib kapasitans ham oshadi.

Paralleldan o'tqazilgan plitalarli kondensatorlarning qo'llanmalar

Paralleldan o'tqazilgan plitalarli kondensatorlar fan va inzheneriyada bir qator sohalarda ko'plab qo'llanmaga ega. Ulardan ba'zilari quyidagilardan iborat:

• Filtratsiya: Paralel plitli kondensatorlar elektrik signallaridan istemsiz chastotalarni yoki shumni filtratsiya qilish uchun ishlatilishi mumkin. Masalan, ular to'g'ri chiziqli jarayon (DC) signallarni bloklay oladi va alternativ tok (AC) signallarini o'tkazishga imkoniyat beradi. Ular energiya manbalari uchun shunalarni yumshatishda ham ishlatilishi mumkin.

• Nastroyka: Paralel plitli kondensatorlar elektrik skemalarini kerakli chastotada rezonans qilish uchun ishlatilishi mumkin. Masalan, ular radio, televizorlar va boshqa aloqa qurilmalarida aniq kanal yoki chastota bandini tanlash uchun ishlatilishi mumkin.

• Sensirovka: Paralel plitli kondensatorlar bosim, harorat, namlik, siljish kabi fizik miqdorlarni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Masalan, ular mikrofonlar, termometrlar, gigidrometrlar, akselerometrlar kabi joylarda ishlatilishi mumkin. Paralel plitli kondensatorning kapasitansi plitlarning orasidagi masofa yoki ular orasidagi dielektrik materialning o'zgarishi bilan o'zgaradi.

• Energiya saqlash: Paralel plitli kondensatorlar elektrik energiyani elektrik maydonlarda saqlash uchun ishlatilishi mumkin. Masalan, ular fenerlar, kameralar, defibrillatorlar kabi joylarda ishlatilishi mumkin. Paralel plitli kondensatorning saqlangan energiyasi quyidagicha ifodalangan:

bu yerda U - joulda (J) saqlangan energiya, C - faradlarda (F) kapasitans, V - volttda (V) elektr joriy.

Xulosa

• Paralel plitli kondensator elektr zaryadini va energiyani ikki metallik plit orasidagi elektr maydonida saqlash uchun ishlatiladigan qurilma.

• Paralel plitli kondensatorning kapasitansi har bir plitning maydoniga proporsional bo'lib, ular orasidagi masofaga teskari proporsional. U ham plitlarning orasidagi dielektrik materialga bog'liq, bu material effektiv elektr maydonini kamaytiradi va kapasitansni oshiradi.

• Paralel plitli kondensatorlar filtratsiya, nastroyka, sensirovka va energiya saqlash uchun ko'plab sohada ishlatiladi. Ular aniq chastotalarni bloklash yoki o'tkazish, kerakli chastotani tanlash, fizik miqdorlarni o'lchash va elektr energiyasini saqlash uchun ishlatilishi mumkin.

Manba: Electrical4u.

Qisqa izoh: Asl materialga hurmat qiling, yaxshi maqolalar ulashishga xos, nafaqatda muammoga yo'l qo'ygan bo'lsa iltimos o'chirib tashlashni so'rang.