På hvad afhænger kapacitansen af en kondensator?

Af hvad afhænger kapacitance?

Kapacitancen (C) for en kondensator afhænger af flere hovedfaktorer:

Pladeareal (A):

Kapacitancen øges med pladernes areal. Større plader kan holde mere ladning.

Matematisk udtrykt er dette C∝A.

Pladeseparation (d):

Kapacitancen falder, når afstanden mellem pladerne øges. En mindre afstand giver en stærkere elektrisk felt, hvilket muliggør lagring af mere ladning.

Matematisk udtrykt er dette C∝ 1/d.

Dielektrisk konstant (ε):

Dielektrisk konstant (også kendt som relativ permittivitet eller dielektrisk konstant) for materialet mellem pladerne påvirker kapacitancen. En højere dielektrisk konstant resulterer i en større kapacitance. Dielektrisk konstant er et dimensionsløst tal, der angiver materialets evne til at gemme elektrisk energi i forhold til et vakuum. Matematisk udtrykt er dette C∝ε.

Når disse faktorer kombineres, kan kapacitancen for en parallelplade-kondensator udtrykkes ved formlen: C=εrε0A/d

hvor:

• $\mathrm{<br>}$C er kapacitancen, målt i farad (F).

• ${\mathrm{<br>}}_{}$εr er det relative dielektriske konstant for materialet.

• ${\mathrm{<br>}}_{}$ε0 er permittiviteten i tomrummet, ca. 8.854×10−12 F/m.

• A er pladernes areal, målt i kvadratmeter (m²).

• $\mathrm{<br>}$d er separationen mellem pladerne, målt i meter (m).

Eksempel

Overvej en parallelplade-kondensator med et pladeareal på 0.01 m², en pladeseparation på 0.001 m, og et dielektrisk materiale med en relativ dielektrisk konstant på 2. Kapacitancen for denne kondensator kan beregnes som følger:

Derfor er kapacitancen for denne kondensator 177.08 pikofarad (pF).