На какво зависи емкостта на кондензатор?

На какво зависи електрическата ёмкост?

Електрическата ёмкост (C) на кондензатор зависи от няколко основни фактора:

Площ на пластините (A):

Електрическата ёмкост се увеличава с площта на пластините. По-големите пласти могат да задържат повече заряд.

Математически, това се изразява като C∝A.

Разстояние между пластините (d):

Електрическата ёмкост намалява, когато разстоянието между пластините се увеличава. По-малко разстояние позволява по-силен електричен поле, което позволява съхраняването на повече заряд.

Математически, това се изразява като C∝ 1/d .

Диелектрична константа (ε):

Диелектричната константа (също известна като относителна диелектрична проницаемост или диелектрична константа) на материала между пластините влияе върху електрическата ёмкост. По-висока диелектрична константа води до по-голяма електрическа ёмкост. Диелектричната константа е безразмерно число, което показва способността на материала да съхранява електрическа енергия спрямо вакуум. Математически, това се изразява като C∝ε.

Комбинирайки тези фактори, електрическата ёмкост на паралелен плоски кондензатор може да бъде изразена чрез формулата:C=εrε0A/d

където:

• $\mathrm{<br>}$C е електрическата ёмкост, измерена в фаради (F).

• ${\mathrm{<br>}}_{}$εr е относителната диелектрична константа на материала.

• ${\mathrm{<br>}}_{}$ε0 е диелектричната проницаемост на свободното пространство, приблизително $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">8.854</span>}<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\times </span>\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">1</span>}{\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">0</span>}}^{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">-</span>\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">12</span>}}\text{<span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px;">\hspace{0.17em}</span>}\text{<span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px;">F/m</span>}$8.854×10−12F/m.

• A е площта на пластините, измерена в квадратни метри (m²).

• $\mathrm{<br>}$d е разстоянието между пластините, измерено в метри (m).

Пример

Разгледайте паралелен плоски кондензатор с площ на пластините $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">0.01</span>}\text{<span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px;">\hspace{0.17em}</span>}{\text{<span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px;">m</span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">2</span>}}$0.01m2, разстояние между пластините $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">0.001</span>}\text{<span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px;">\hspace{0.17em}</span>}\text{<span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px;">m</span>}$0.001m и диелектричен материал с относителна диелектрична константа 2. Електрическата ёмкост на този кондензатор може да бъде изчислена по следния начин:

Следователно, електрическата ёмкост на този кондензатор е 177.08 пикофарада (pF).