Độ điện dung của tụ điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Điều gì ảnh hưởng đến điện dung?

Điện dung (C) của tụ điện phụ thuộc vào một số yếu tố chính:

Diện tích bản cực (A):

Điện dung tăng theo diện tích của bản cực. Bản cực lớn hơn có thể giữ nhiều điện tích hơn.

Toán học, điều này được biểu thị là C∝A.

Khoảng cách giữa các bản cực (d):

Điện dung giảm khi khoảng cách giữa các bản cực tăng lên. Khoảng cách nhỏ hơn cho phép tạo ra trường điện mạnh hơn, giúp lưu trữ nhiều điện tích hơn.

Toán học, điều này được biểu thị là C∝ 1/d.

Hệ số điện môi (ε):

Hệ số điện môi (còn được gọi là độ thấm điện tương đối hoặc hệ số điện môi) của vật liệu giữa các bản cực ảnh hưởng đến điện dung. Hệ số điện môi cao hơn dẫn đến điện dung lớn hơn. Hệ số điện môi là một số không có đơn vị chỉ khả năng lưu trữ năng lượng điện của vật liệu so với chân không. Toán học, điều này được biểu thị là C∝ε.

Kết hợp các yếu tố này, điện dung của tụ điện hai bản song song có thể được biểu diễn bằng công thức: C=εrε0A/d

trong đó:

• $\mathrm{<br>}$C là điện dung, đo bằng farad (F).

• ${\mathrm{<br>}}_{}$εr là hệ số điện môi tương đối của vật liệu.

• ${\mathrm{<br>}}_{}$ε0 là độ thấm điện của không gian tự do, khoảng 8.854×10−12 F/m.

• A là diện tích của bản cực, đo bằng mét vuông (m²).

• $\mathrm{<br>}$d là khoảng cách giữa các bản cực, đo bằng mét (m).

Ví dụ

Xem xét một tụ điện hai bản song song với diện tích bản cực là 0.01 m², khoảng cách giữa các bản cực là 0.001 m, và vật liệu điện môi có hệ số điện môi tương đối là 2. Điện dung của tụ điện này có thể được tính như sau:

Do đó, điện dung của tụ điện này là 177.08 picofarad (pF).