Die kapasitansie van die kapasitor

Twee geleiers, wat van mekaar geïsoleer word en naby geplaas word, vorm 'n kondensor.

Die geleiers wat die kapasitor vorm, word met dieselfde grootte en verskillende ladings gehef.

Wydverspreide gebruik in die praktyk vind 'n plat kapasitor wat bestaan uit twee plat parallel metaalplate geskei deur 'n diëlektriese laag. Die afstand tussen die plate is klein in vergelyking met hul grootte. Kondensorplate word kapasitorplate genoem.

Om die plate met gelyke teenoorgestelde ladings te laai, kan jy dit aan die pole van die elektriese masjien bevestig. Dan sal 'n negatiewe lading na een bord oorgedra word, terwyl die ander 'n positiewe lading sal ontvang.

Jy kan een van die plate aan die pole van die masjien koppel en die ander na die grond; Dan op die ander plaat, deur induksie, sal daar 'n lading van dieselfde lading en gelyke beheer wees vir die lading van die eerste plaat. As die plaat A positief gelaai word, word die plaat B negatief gehef deur induksie; Die positiewe lading van plaat B word geneutraliseer deur elektrone wat vanaf die grond op die bord vloei, wat feitlik 'n onuitputlike bron van hulle is. Wanneer die positiewe lading B geteken word op die positief gelaaide plaat A, sal dit langs die binneste oppervlak van die plaat geleë wees.

As die plaat A negatief opgelaai word, stoot die vrye elektrone van die bord B die plaat A en gaan na die grond, die bord B word positief gelaai.

In beide gevalle is die ladings slegs gekonsentreer op die oppervlaktes A en B teenoor mekaar.

Die afwesigheid van ladings op die buiteoppervlakte maak dit moontlik om ladings aan die kapasitor heeltemal oordra deur middel van die buitenste sye van die plate. Die beheer van die kapasitor word bepaal deur die lading van een van sy plate, aangesien aan die ander kant deur induksie 'n gelyke grootte is.

Ons verbind een plaat van die kapasitor aan die staaf van die elektrometer, en die ander plaat en die elektrometer se liggaam is gegrond. Met behulp van 'n toetsbal, sal ons die lading na die kapasitor in serie in gelyke gedeeltes oordra. Ons let daarop dat wanneer die lading met 2, 3, 4 of meer keer, onderskeidelik, in 2, 3, 4 of meer keer verhoog word, die potensiaalverskil van die kapasitor toeneem.

Hierdie waarde, wat gemeet word deur die verhouding van die kapasitorlading tot die potensiaalverskil van sy plate (of plate), is die kapasitor van die kapasitor.

As dit met die letter C aangedui word, kan ons skryf:

C = q / (φ1 - φ2).

Die elektriese veld van die kapasitor word feitlik gekonsentreer tussen die plate daarin, sodat die omliggende liggame nie die kapasitor se kapasiteit beïnvloed nie.

Ons sal 'n eksperiment maak. Neem 'n plat kapasitor wat bestaan uit twee metaalplate A en B, vas op isolators.

Ons verbind die plaat A aan die elektrometer, en die bord B is gegrond. Ons laai die plaat A, die elektrometer sal 'n sekere verskil in die potensiaal van die kapasitor merk. As ons die bord B na A benader, kan ons sien dat die potensiaalverskil van die plate afneem.

Die vermindering van die potensiaalverskil van die plate van die kapasitor met 'n onveranderde lading daarop dui op 'n toename in kapasitansie.

Dus, die kapasitansie van 'n plat kapasitor sal hoe groter, hoe kleiner die afstand tussen die plate of hoe kleiner die diëel van die diëlektriese tussen die plate.

Deur die plaat B relatief tot die plaat A te beweeg, verander ons die dele van die plate wat mekaar oorvleuel. Terwyl die lesings van die elektrometer gemeet word, kan vasgestel word dat hoe groter die area van onderlinge oorvleuelende plate van die kapasitor, hoe groter sy kapasitansie. Hoe groter die oppervlak van die kapasitorplate, hoe groter die lading kan op hulle gekonsentreer word op 'n gegewe potensiële gelykheid.

Ons sal nog een ervaring maak. Om dit te doen, rangskik die plate van kapasitor A en B op 'n sekere afstand van mekaar, en laai plaat A.

Let op die grootte van die potensiaalverskil, wanneer lug as 'n diëlektriese funksioneer. Nou plaas ons tussen die plate 'n glasplaat of enige ander diëlektriese; Ons sien dat die potensiaalverskil met hulle afneem. Om dit op sy vorige vlak te verhoog, moet jy 'n lading by die bord A voeg. Dit volg dat die vervanging van die luglaag tussen die plate van die kapasitor deur enige ander dielektriese verhoog sy kapasitansie.

Laat Cq die kapasitor se kapasiteit wees, as daar tussen sy plate 'n leegte of lug is, en C is sy kapasitansie met behulp van 'n diëlektriese.

Dividend C en Cq, ons vind die diëlektriese permittiwiteit van die diëlektriese ԑ:

Ԑ = С / С₀.

Dus, hoe groter die permittiwiteit van die diëlektriese, hoe groter die kapasitor se elektriese kapasitansie .