На що залежить ємність конденсатора?

Від чого залежить ємність?

Ємність (C) конденсатора залежить від кількох основних факторів:

Площа пластин (A):

Ємність збільшується з площею пластин. Більші пластина можуть зберігати більше заряду.

Математично це виражається як C∝A.

Відстань між пластинами (d):

Ємність зменшується зі зростанням відстані між пластинами. Менша відстань дозволяє створити сильніший електричний поле, що дозволяє зберігати більше заряду.

Математично це виражається як C∝ 1/d .

Діелектрична сталa (ε):

Діелектрична стала (також відома як відносна проникність або діелектрична стала) матеріалу між пластинами впливає на ємність. Вища діелектрична стала призводить до більшої ємності. Діелектрична стала — безрозмірне число, яке вказує на здатність матеріалу зберігати електричну енергію відносно вакууму. Математично це виражається як C∝ε.

Об'єднавши ці фактори, ємність паралельного пластинчатого конденсатора можна виразити формулою:C=εrε0A/d

де:

• $\mathrm{<br>}$C — це ємність, вимірювана в фарадах (F).

• ${\mathrm{<br>}}_{}$εr — це відносна діелектрична стала матеріалу.

• ${\mathrm{<br>}}_{}$ε0 — це проникність вільного простору, приблизно  $\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 — це площа пластин, вимірювана в квадратних метрах (м²).

• $\mathrm{<br>}$d — це відстань між пластинами, вимірювана в метрах (м).

Приклад

Розглянемо паралельний пластинчатий конденсатор з площею пластин $\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;">м</span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">2</span>}}$0.01м2, відстанню між пластинами $\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;">м</span>}$0.001м, і діелектричним матеріалом з відносною діелектричною сталою 2. Ємність цього конденсатора можна обчислити наступним чином:

Отже, ємність цього конденсатора становить 177.08 пікофарад (пФ).