Na što ovisi kapacitancija kondenzatora?

Od čega ovisi kapacitancija?

Kapacitancija (C) kondenzatora ovisi o nekoliko glavnih faktora:

Površina ploča (A):

Kapacitancija raste s površinom ploča. Veće ploče mogu držati više naboja.

Matematički, to se izražava kao C∝A.

Razmak između ploča (d):

Kapacitancija opada kako raste razmak između ploča. Manji razmak omogućuje jači električno polje, što omogućuje skladiste više naboja.

Matematički, to se izražava kao C∝ 1/d .

Dielektrična konstanta (ε):

Dielektrična konstanta (poznata i kao relativna dielektrična permitivnost ili dielektrična konstanta) materijala između ploča utječe na kapacitanciju. Viša dielektrična konstanta rezultira većom kapacitancijom. Dielektrična konstanta je bezdimenzionalni broj koji pokazuje sposobnost materijala da sprema električnu energiju u odnosu na vakuum. Matematički, to se izražava kao C∝ε.

Kombinirajući ove faktore, kapacitancija paralelnog kondenzatora može se izraziti formulom: C=εrε0A/d

gdje:

• $\mathrm{<br>}$C je kapacitancija, mjerena u faradima (F).

• ${\mathrm{<br>}}_{}$εr je relativna dielektrična konstanta materijala.

• ${\mathrm{<br>}}_{}$ε0 je permitivnost slobodnog prostora, otprilike 8.854×10−12F/m. $\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 je površina ploča, mjerena u kvadratnim metrima (m²).

• $\mathrm{<br>}$d je razmak između ploča, mjereno u metrima (m).

Primjer

Razmotrimo paralelni kondenzator s površinom ploča od 0.01m2, razmakom između ploča od 0.001m i dielektričnim materijalom s relativnom dielektričnom konstantom od 2. Kapacitancija ovog kondenzatora može se izračunati sljedećim putem: $\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, razmakom između ploča od 0.001m, i dielektričnim materijalom s relativnom dielektričnom konstantom od 2. Kapacitancija ovog kondenzatora može se izračunati sljedećim putem: $\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, i dielektričnim materijalom s relativnom dielektričnom konstantom od 2. Kapacitancija ovog kondenzatora može se izračunati sljedećim putem:

Stoga, kapacitancija ovog kondenzatora iznosi 177.08 pikofaradi (pF).