Waaraan hangt de capaciteit van een condensator af?
Waar hangt de capaciteit van af?
De capaciteit (C) van een condensator hangt af van verschillende belangrijke factoren:
Plaatoppervlak (A):
De capaciteit neemt toe met het oppervlak van de platen. Grootere platen kunnen meer lading opslaan.
Wiskundig wordt dit uitgedrukt als C∝A.
Plaatscheiding (d):
De capaciteit neemt af naarmate de afstand tussen de platen toeneemt. Een kleinere afstand maakt een sterkere elektrische veld mogelijk, waardoor meer lading kan worden opgeslagen.
Wiskundig wordt dit uitgedrukt als C∝ 1/d .
Dielectrische constante (ε):
De dielectrische constante (ook bekend als relatieve permittiviteit of dielectrische constante) van het materiaal tussen de platen beïnvloedt de capaciteit. Een hogere dielectrische constante resulteert in een grotere capaciteit. De dielectrische constante is een dimensieloos getal dat de vermogen van het materiaal aangeeft om elektrische energie op te slaan ten opzichte van een vacuüm. Wiskundig wordt dit uitgedrukt als C∝ε.
Door deze factoren te combineren, kan de capaciteit van een parallelplaatcondensator worden uitgedrukt door de formule:C=εrε0A/d
waarbij:
C is de capaciteit, gemeten in farad (F).
εr is de relatieve dielectrische constante van het materiaal.
ε0 is de permittiviteit van de vrije ruimte, ongeveer 8.854×10−12 F/m. 8.854×10−12F/m.
A is het oppervlak van de platen, gemeten in vierkante meters (m²).
d is de scheiding tussen de platen, gemeten in meters (m).
Voorbeeld
Overweeg een parallelplaatcondensator met een plaatoppervlak van 0.01m2, een plaatseparatie van 0.001m, en een dielectrisch materiaal met een relatieve dielectrische constante van 2. De capaciteit van deze condensator kan als volgt worden berekend:
Dus, de capaciteit van deze condensator is 177.08 picofarad (pF).
