På vad beror en kondensators kapacitans?

Vad beror kapacitansen på?

Kapacitansen (C) hos en kondensator beror på flera huvudfaktorer:

Plataryta (A):

Kapacitansen ökar med plattens area. Större plattor kan hålla mer laddning.

Matematiskt uttrycks detta som C∝A.

Platavstånd (d):

Kapacitansen minskar när avståndet mellan plattorna ökar. Ett mindre avstånd tillåter ett starkare elektriskt fält, vilket möjliggör lagring av mer laddning.

Matematiskt uttrycks detta som C∝ 1/d .

Dielektrisk konstant (ε):

Dielektriska konstanten (även känd som relativ permittivitet eller dielektrisk konstant) för materialet mellan plattorna påverkar kapacitansen. En högre dielektrisk konstant resulterar i en större kapacitans. Dielektriska konstanten är ett enhetlöst tal som indikerar materialets förmåga att lagra elektrisk energi i förhållande till vakuum. Matematiskt uttrycks detta som C∝ε.

Genom att kombinera dessa faktorer kan kapacitansen för en parallellplattkondensator uttryckas genom formeln:C=εrε0A/d

där:

• $\mathrm{<br>}$C är kapacitansen, mätt i farad (F).

• ${\mathrm{<br>}}_{}$εr är det relativa dielektriska konstantvärdet för materialet.

• ${\mathrm{<br>}}_{}$ε0 är permittiviteten i vakuum, ungefär 8.854×10−12F/m.

• A är platarnas area, mätt i kvadratmeter (m²).

• $\mathrm{<br>}$d är avståndet mellan platorna, mätt i meter (m).

Exempel

Tänk på en parallellplattkondensator med en platarea på 0.01m2, ett platavstånd på 0.001m, och ett dielektriskt material med en relativ dielektrisk konstant på 2. Kapacitansen för denna kondensator kan beräknas som följer:

Därför är kapacitansen för denna kondensator 177.08 pikofarad (pF).