Energi kapasitor dan kapasitansinya

Energi kapasitor dan kapasitansinya
Energi kapasitor dan kapasitansinya
Anonim

Jika dua muatan dikomunikasikan ke dua konduktor yang terisolasi, maka di antara mereka akan ada apa yang disebut perbedaan potensial, yang bergantung pada besarnya muatan ini dan pada geometri konduktor. Jika muatannya sama besarnya, tetapi tandanya berlawanan, Anda dapat memperkenalkan definisi kapasitansi listrik, dari mana Anda kemudian bisa mendapatkan hal seperti energi kapasitor. Kapasitansi listrik dari suatu sistem yang terdiri dari dua konduktor adalah rasio salah satu muatan dengan perbedaan potensial antara konduktor ini.

energi kapasitor
energi kapasitor

Energi kapasitor secara langsung bergantung pada kapasitansi. Rasio ini dapat ditentukan dengan menggunakan perhitungan. Energi kapasitor (rumus) akan diwakili oleh rantai:

W=(CUU)/2=(qq)/(2C)=qU/2, di mana W adalah energi kapasitor, C adalah kapasitansi, U adalah beda potensial antara dua pelat (tegangan), q adalah nilai muatan.

Nilai kapasitansi listrik tergantung pada ukuran dan bentuk konduktor yang diberikan dan dielektrik yang memisahkan konduktor ini. Suatu sistem di mana medan listrik terkonsentrasi (terlokalisasi) hanya di daerah tertentu disebut kapasitor. Konduktor yang membentuk perangkat ini,disebut penutup. Ini adalah desain paling sederhana dari apa yang disebut kapasitor datar.

rumus energi kapasitor
rumus energi kapasitor

Perangkat paling sederhana adalah dua pelat datar yang memiliki kemampuan untuk menghantarkan listrik. Pelat-pelat ini disusun secara paralel pada jarak tertentu (relatif kecil) satu sama lain dan dipisahkan oleh lapisan dielektrik tertentu. Energi medan kapasitor dalam hal ini akan dilokalisasi terutama di antara pelat. Namun, di dekat tepi pelat dan di beberapa ruang sekitarnya, radiasi yang agak lemah masih muncul. Ini disebut dalam literatur medan liar. Dalam kebanyakan kasus, merupakan kebiasaan untuk mengabaikannya dan menganggap bahwa semua energi kapasitor terletak sepenuhnya di antara pelat. Tetapi dalam beberapa kasus, masih diperhitungkan (terutama ini adalah kasus penggunaan kapasitas mikro atau, sebaliknya, kapasitas super).

energi medan kapasitor
energi medan kapasitor

Kapasitas listrik (maka energi kapasitor) secara langsung bergantung pada pelat. Jika Anda melihat rumus C \u003d E0S / d, di mana C adalah kapasitansi, E0 adalah nilai nilai parameter seperti permitivitas (dalam hal ini, vakum) dan d adalah nilai jarak antara pelat, maka kita dapat menyimpulkan bahwa kapasitansi kapasitor datar tersebut akan berbanding terbalik dengan nilai jarak antara pelat tersebut dan berbanding lurus dengan luasnya. Jika ruang antara pelat diisi dengan dielektrik tertentu, maka energi kapasitor dan kapasitansinya akan meningkat E kali (E dalamdalam hal ini, permitivitas).

Dengan demikian, sekarang kita dapat menyatakan rumus energi potensial yang terakumulasi antara dua pelat (pelat) kapasitor: W=qEd. Namun, jauh lebih mudah untuk menyatakan konsep "energi kapasitor" dalam bentuk kapasitansi: W=(CUU)/2.

Rumus untuk koneksi paralel dan seri tetap berlaku untuk sejumlah kapasitor yang terhubung dalam baterai.

Direkomendasikan: