Kas yra lygiagretus plokštės kondensatorius: principas ir jo išvedimas

Kondensatorius yra vienos rūšies elektrinis komponentas, kurio pagrindinė funkcija yra kaupti energiją elektrinio krūvio pavidalu ir generuoti potencialų skirtumą tarp dviejų plokštelių, panašių į mini įkraunamą bateriją. Kondensatoriai yra įvairių tipų, nuo labai mažų iki didelių, tačiau visų šių funkcijų funkcija yra tokia pati kaip ir elektros krūvio kaupimas. Kondensatoriuje yra dvi metalinės plokštės, elektriniu būdu atskiriamos oru arba gera izoliacine medžiaga, tokia kaip keramika, plastikas, žėrutis ir kt. Ši izoliacinė medžiaga yra žinoma kaip dielektrikas. Šiame straipsnyje aptariama lygiagrečios plokštės kondensatoriaus apžvalga ir jis veikia.

Kas yra lygiagrečios plokštės kondensatorius?

Apibrėžimas: Kondensatorius, kurį galima suformuoti naudojant elektrodus ir izoliacines medžiagas dielektrikas yra žinomas kaip lygiagretus plokštelinis kondensatorius. Kondensatoriuje yra dvi laidžios plokštės, kurios yra atskirtos per dielektrinę medžiagą. Čia laidžiosios plokštės veikia kaip elektrodai.

Lygiagrečios plokštės kondensatoriaus konstrukcija

Šio kondensatoriaus konstrukciją galima atlikti naudojant metalines plokštes, kitaip metalizuotas folijos plokštes. Jie išdėstyti lygiagrečiai vienas su kitu vienodu atstumu. Dvi lygiagrečios plokštės kondensatoriuje yra sujungtos su maitinimo šaltiniu. Kai pagrindinė kondensatoriaus plokštė yra prijungta prie akumuliatoriaus + Ve gnybto, jis įgauna teigiamą įkrovą. Panašiai, kai antroji kondensatoriaus plokštė yra prijungta prie neigiamo akumuliatoriaus gnybto, ji gauna neigiamą krūvį. Taigi jis traukia energiją tarp plokščių dėl traukos krūvių.

Lygiagrečios plokštės kondensatoriaus konstrukcija

Grandinės schema

Kondensatoriui įkrauti naudojama ši lygiagrečios plokštės kondensatoriaus grandinė. Šioje grandinėje „C“ yra kondensatorius, potencialų skirtumas yra „V“, o „K“ - jungiklis.

Uždarius raktą, pvz., „K“, elektronų srautas iš plokštės1 pradės tekėti akumuliatoriaus + Ve gnybto kryptimi. Taigi elektronų srautas bus nuo –Ve akumuliatoriaus galo iki + Ve galo.

Lygiagrečios plokštės kondensatoriaus grandinė

Baterijoje elektronų srautas teigiamo galo kryptimi, po to jie pradės tekėti plokštelėje2. Panašiai šios dvi plokštės gaus krūvius, kur viena plokštelė gaus teigiamą, o antroji - neigiamą.

Ši procedūra bus tęsiama, kai kondensatorius gaus tikslaus akumuliatoriaus kiekio skirtumą. Kai šis procesas sustos, kondensatorius kaupia elektros krūvį, įskaitant galimą skirtumą. Kondensatoriaus krūvį galima užrašyti kaip Q = CV

Lygiagrečios plokštės kondensatoriaus principas

Mes žinome, kad galime tiekti tam tikrą elektros krūvį į kondensatoriaus plokštę. Jei mes suteikiame daugiau energijos, tada padidėja potencialas, todėl jis lemia krūvio nutekėjimą. Kai plokštė2 bus išdėstyta šalia plokštės1, kuri gaus teigiamą krūvį, į šią plokštę2 bus tiekiamas neigiamas krūvis.

Jei gausime plokštę2 ir ji bus pastatyta šalia plokštės1, neigiamą energiją galima tiekti per plokštę2. Ši neigiamai įkrauta plokštė yra arčiau teigiamai įkrautos plokštės. Kai plokštelė1 ir plokštelė2 turi krūvius, neigiamas 2 plokštelės krūvis sumažins pirmosios plokštelės potencialų skirtumą.

Arba teigiamas antrosios plokštės krūvis padidins pirmosios plokštelės potencialų kitimą. Tačiau neigiamas 2 plokštės krūvis turės papildomą poveikį. Taigi, plokštelėje 1 gali būti suteikta daugiau krūvio. Taigi galimas skirtumas bus mažesnis dėl neigiamų antrosios plokštės krūvių.

Lygiagrečios plokštės kondensatoriaus talpa

Elektrinio lauko kryptis yra ne kas kita, kaip teigiamo bandymo krūvio srautas. Kūno apribojimas gali būti naudojamas saugoti elektros energija yra žinomas kaip talpa. Kondensatorius taip pat apima savo talpą, lygiagrečiame plokštelių kondensatoriuje yra dvi metalinės plokštės, kurių plotas yra „A“, ir jos yra atskirtos per atstumą. Lygiagrečios plokštės kondensatoriaus formulę galima parodyti žemiau.

C = k * ϵ0 * A * d

Kur,

‘Εo’ yra erdvės skvarbumas

‘K’ yra santykinis dielektrinės medžiagos pralaidumas

„D“ yra pertvara tarp dviejų plokščių

‘A’ yra dviejų plokščių plotas

Lygiagretaus plokštelės kondensatoriaus išvedimas

Kondensatorius su dviem plokštelėmis, išdėstytomis lygiagrečiai, parodytas žemiau.

Kondensatoriaus išvedimas

Pirmoji plokštelė kondensatoriuje atlieka „+ Q“, o antroji - „–Q“. Plotas tarp šių plokščių gali būti pažymėtas „A“ ir atstumu (d). Čia ‘d’ yra mažesnė už plokščių plotą (d<

σ = Q / A

Panašiai, kai visas antrosios plokštės krūvis yra „-Q“ ir plokštės plotas yra „A“, paviršiaus krūvio tankį galima nustatyti kaip

σ = -Q / A

Šio kondensatoriaus regionus galima suskirstyti į tris skyrius, tokius kaip plotas1, plotas2 ir plotas3. 1 sritis paliekama plokštele1, 2 sritis yra tarp plokštumų ir 3 sritis yra dešinė nuo antrosios plokštės. Elektrinį lauką galima apskaičiuoti regione aplink kondensatorių. Čia elektrinis laukas yra nuoseklus ir jo kelias yra nuo + Ve plokštės iki –Ve plokštės.

Potencialo skirtumas apskaičiuojamas kondensatoriuje, padauginant erdvę tarp plokštumų su elektriniu lauku, jį galima gauti kaip:

V = Exd = 1 / ε (Qd / A)

Lygiagrečios plokštės talpa gali būti nustatyta kaip C = Q / V = ​​εoA / d

Žemiau parodyta lygiagretaus plokštelinio kondensatoriaus su 2 dielektrikais talpa. Kiekviena plokštės sritis yra Am2 ir atskirta d metrų atstumu. Du dielektrikai yra K1 ir k2, tada talpa bus tokia, kaip nurodyta toliau.

Kondensatoriaus pločio pirminės pusės talpa yra d / 2 = C1 => K1Aϵ0 / d / 2 => 2K1Aϵ0 / d

Panašiai kitos kondensatoriaus pusės talpa yra C2 = 2K2Aϵ0 / d

Kai šie du kondensatoriai bus sujungti nuosekliai, bus grynoji talpa

Ceff = C1C2 / C1 + C2 = 2Aϵ0 / d (K1K2 / / K1 + K2)

Lygiagrečių plokščių kondensatorių naudojimas / taikymas

Lygiagrečios plokštės kondensatoriaus taikymo sritis yra šios.

• Lygiagrečiai sujungdami skirtingus kondensatorius grandinėje, jis sukaups daugiau energijos, nes gaunama talpa yra visų grandinėje esančių kondensatorių tipų atskirų talpų skaičius.
• Lygiagretūs plokščių kondensatoriai naudojami nuolatinės srovės maitinimo šaltiniuose, norint filtruoti o / p signalą ir pašalinti kintamosios srovės bangas
• Kondensatorių bankai energijai kaupti gali būti naudojami PF (galios koeficientas) korekcija naudojant indukcines apkrovas.
• Jie naudojami automobilis regeneracinių stabdžių sistemose didžiulėse transporto priemonėse.

DUK

1). Kas yra lygiagretus plokštelinis kondensatorius?

Kai dvi metalinės plokštės sujungiamos lygiagrečiai, atskiriant jas a dielektrinė medžiaga yra žinomas kaip lygiagretus plokštelinis kondensatorius.

2). Kaip mes galime apskaičiuoti lygiagretaus plokštelinio kondensatoriaus talpą?

Šio kondensatoriaus talpą galima apskaičiuoti naudojant šią formulę, pavyzdžiui, C = ε (A / d).

3). Koks yra kondensatoriaus SI vienetas

SI vienetas yra faradas (F).

4). Nuo ko priklauso lygiagretaus plokštelinio kondensatoriaus talpa?

Tai priklauso nuo dviejų plokščių atstumo ir ploto.

Taigi visa tai yra lygiagrečios plokštės kondensatoriaus apžvalga. Kai reikia kaupti didelį elektros krūvį kondensatorius , tai neįmanoma viename kondensatoriuje. Taigi lygiagretus plokštelinis kondensatorius naudojamas dideliam elektros energijos kiekiui kaupti, nes jie naudoja dvi plokštes, pavyzdžiui, elektrodus. Štai jums klausimas, kokie yra lygiagrečios plokštės kondensatoriaus privalumai ir trūkumai?