Formula condensator capacitate electrică

Condensatorul este un set de două conductoare având aceeași valoare absolută și sarcini opuse.

Ghiduri de la condensator este numit plăcile condensatorului.

Electrodul trebuie sa fie in forma si sa fie poziționate una în raport cu cealaltă, astfel încât câmpul care este generat de acest sistem a fost concentrat la maxim într-o regiune limitată a spațiului dintre electrozi.

Scopul condensator de a acumula și de a elibera taxa de circuit electric.

Caracteristica principală a condensatorului este capacitatea electrică (C). Capacitatea electrică a condensatorului - o capacitate reciprocă electrozi care îi aparțin:

Valoarea de încărcare pe un electrod - q; - diferența de potențial între electrozi.

Capacitatea electrică a condensatorului depinde de permitivitatea dielectrică a dielectric care umple spațiul dintre electrozii săi. Dacă spațiul dintre plăcile unui condensator umplut cu un dielectric permitivitate egal, iar al doilea condensator aer între plăci, capacitatea condensatorului cu un dielectric (C), la ori mai mare decât capacitatea condensatorului de aer ():

Formula capacității electrice a principalelor tipuri de condensatoare

La calcularea capacității electrice condensator plat câmp încălcare uniformitate în apropierea marginilor plăcilor este de obicei neglijată. Acest lucru este posibil în cazul în care distanța dintre plăci este mult mai mică decât dimensiunile liniare ale plăcilor. În acest caz, capacitatea unui condensator plan se calculează folosind formula:

în care - constanta electrice; S - suprafața fiecărui (sau inferior) placă; d - distanța dintre plăci.

Dacă un condensator plat între plăci are N straturi de dielectric, grosimea fiecărui strat este, iar constanta dielectrică, capacitatea electrică a fost calculată cu ajutorul formulei:

condensator cilindric constituie două (coaxiale) cilindrice suprafețe conductoare concentrice de diferite rază, spațiul dintre ele este umplut cu un dielectric. Astfel, capacitatea unui condensator cilindric este dată de:

unde l - înălțimea cilindrului; - raza electrodului exterior; - raza căptușelii interioare.

Într-un condensator sferic electrozi sunt două plăci de suprafață conductoare sferice concentrice umple dielectric spațiu. Capacitanța unui condensator sferic se calculează ca:

unde - raza armăturile condensatorului. Dacă putem presupune că, atunci avem:

deoarece - suprafața sferei, iar dacă notăm obținem formula pentru capacitatea planului condensatorului (3). Dacă distanța dintre electrozii condensatori sferice și cilindrice sunt mici (în comparație cu razele lor), calcularea aproximativă utilizând formula pentru un condensator capacitate plat.

Capacitatea electrica pentru linia dintre cele două fire sunt:

unde d - distanța dintre axele firelor; R - raza firului; l - lungimea liniei.

Formulele pentru calcularea capacitanta compușilor condensatoare

În cazul în care condensatoarele sunt conectate în paralel, capacitatea bateriei totală (C) este suma capacitances individuale de condensatoare ():

Într-o conexiune serie de capacitate a bateriei de condensatoare se calculează ca:

Dacă N condensatoare sunt conectate în serie cu bateria de condensatoare de capacitate ca găsi:

rezistența condensatorului

În cazul în care condensatorul este conectat în circuitul cu curent constant, rezistența condensatorului poate fi considerat infinit de mare.

Atunci când condensator într-un circuit de curent alternativ, este numit o impedanță capacitivă, și se calculează cu formula:

în care - frecvența de curent alternativ; - frecvența unghiulară a curentului; C - capacitate.

câmp energetic condensator

câmp electric între Localizate plăcile condensatorului are o energie, care poate fi calculată cu ajutorul formulei:

în care energia câmpului condensatorului; q - sarcina condensatorului; C - capacitate condensator; - diferența de potențial dintre plăcile condensatorului.

Condensatorul câmp plan energetic:

Exemple de rezolvare a problemelor pe „condensator capacitate electrică“

condensator de aer are energia unui câmp electric egal cu J. sa deconectat de la sursa de alimentare și spațiul dintre electrozi umplut cu un dielectrica egal. Care este schimbarea în domeniul energiei un condensator ()?

Ca bază pentru rezolvarea problemei, folosind formula pentru a calcula condensatorul domeniul energiei:

Pentru condensator răcit cu aer este egal cu domeniul energetic:

Pentru dielectric condensator:

Expresiile scris (1.2) și (1.3) am luat în considerare legea conservării taxa pe condensator, ca atunci când umplerea cu condensator dielectric de la sursa de tensiune este deconectat. În plus, putem scrie:

Se exprimă capacitatea formulei (1.2), și substitut în (1.3) avem:

Derulați la schimbarea dorită de energie:

Desenați conexiunile circuitului de condensatoare cu capacitances: 2 pF pF, 6 pF, în care capacitatea totală a bateriei este egală cu C = 3 pF.

Pentru a rezolva această problemă ar trebui reamintite formula de calcul capacitatea compușilor condensatori. În paralel a capacității condensatoarelor bateriei (C) este suma capacitances individuale de condensatoare ():

Într-o conexiune serie de capacitate a bateriei de condensatoare se calculează ca:

În problema noastră, este un compus mixt, ca și în cazul în care toate condensatoarele au fost conectate în paralel, capacitatea bateriei va fi egală cu:

Dacă toate condensatoare noastre conectate în serie, atunci:

Luați în considerare compusul (Figura 1):

Capacitatea condensatoarelor conectate în paralel este egală cu ():

Capacitatea de conectare serială și de a găsi ca: