Elektromos kapacitás
§ 9. ELEKTROMOS KAPACITÁS. CAPACITORS
A dielektrikával elválasztott két vezetőből álló vezető vagy eszköz elektromos kapacitása jellemzi az elektromos töltések felhalmozódásának képességét.
A technológiában széles körben használják a kondenzátorokat, olyan eszközöket, amelyek viszonylag kis méretben képesek jelentős elektromos töltések felhalmozására. Erőműveket, elektronikai eszközöket, automatikákat stb. Használnak.
A lapos kondenzátor a legegyszerűbb formában két fém lemezlemezből áll, amelyeket dielektromos, például levegő, csillám, paraffinozott papír stb. Választ el.
A dielektromos típusától függően a kondenzátort papírnak, csillámnak, levegőnek stb.
A kondenzátor kapacitását a töltés aránya határozza meg a lemezeken a feszültség között. Következésképpen az elektromos kapacitás
Az elektromos teljesítményt faradokban mérik. A kondenzátor kapacitása megegyezik egy Farad-val, ha a töltés egy villamos energia függvényében történő emelkedése a lemezek egy feszültség közötti feszültségnövekedését eredményezi.
A Farada egy nagyon nagy kapacitásegység, amelyet gyakorlatilag nem használnak. Általában kisebb kapacitásokat használnak: microfarad (μf) és picofarad (pf).
A Farad egy millió mikrofarkát tartalmaz: 1φ = 10 6 μf. A mikrofarad tartalmaz egy millió picofaradot: 1 μf = 10 6 pF.
A kondenzátor kapacitása a lemezek területétől függ. Amikor ugyanaz a feszültség és ugyanolyan távolságra a kapacitás lemezek között, amely lemezek nagy területen, nagy mennyiségű töltött áram és ezért nagyobb a kapacitása, mint ugyanez a kondenzátor azonos dielektromos, de a kis méret a lemezeken.
A kondenzátor kapacitása függ a lemezek közötti távolságtól (a dielektromos vastagságán). A kondenzátor, amelyben a lemezek nagy távolságban vannak egymástól, kisebb kapacitással rendelkezik, mint az azonos kondenzátor, amelynek lemezei össze vannak kapcsolva. Ez azért van így, mert a lemezek közötti kis távolságban erősebb a különféle töltések kölcsönhatása, ezért a kondenzátor több energiát gyűjt.
A kondenzátor kapacitása a dielektromos anyag tulajdonságaitól függ, a dielektromos állandóján. Például egyenlő lemezméretek és egyenlő távolságuk között a kondenzátor, amelyben a dielektromos csillám van, körülbelül hatszor nagyobb kapacitással rendelkezik, mint a kondenzátor levegő dielektrikumával. Ugyanezekben a körülmények között a papír kondenzátor 2,2-szer nagyobb kapacitással rendelkezik, mint a levegő kondenzátor, de kisebb, mint a csillámkondenzátor.
I A lapos kondenzátor kapacitásának kiszámítása két lemezzel, képlet
ahol C a kondenzátor kapacitása, nf,
S egy lemez felülete, cm 2,
d a lemezek közötti távolság, cm,
e a permittivitás (lásd 1. táblázat),
0,09 az állandó együttható, amely átadja a kapacitást picofaradoknak.
Egy példa. A kondenzátor két lemezzel rendelkezik. Az egyes lapok területe 15 cm2. A lemezek között dielektromos - proparaffinizált papír 0,02 cm vastagságú, számítsuk ki a kondenzátor kapacitását.
A megoldás. A táblázatból. 1 következik, hogy a paraffinozott papír dielektromos állandója e = 2,2.