Шта одређује капацитет кондензатора?

Кондензатор је намењен за привремено складиштење електричне енергије у виду потенцијалне енергије подељене у простору на позитивна и негативна електрична наелектрисања, односно у облику електричног поља у простору између њих. Сходно томе, електрични кондензатор укључује три главне компоненте: две проводне плоче, на којима су одвојена наелектрисања смештена у кондензатору пуњења, и диелектрични слој који се налази између плоча.

Плоче кондензатора, у зависности од врсте овог електричног производа, могу се направити на различите начине, од једноставних алуминијумских плоча намотаних на ролну са папирним међуслојем, до хемијски оксидованих плоча или метализованог диелектричног слоја. У сваком случају, постоји слој диелектрика и плоча између којих је чврсто фиксиран - ово је у основи кондензатор.

Диелектрик може бити папир, лискун, полипропилен, тантал или други одговарајући електрични изолациони материјал са потребном диелектричном константом и електричном чврстоћом.

Као што знате, енергија електричних наелектрисања одвојених у простору једнака је производу количине наелектрисања К измештеног (са једног тела на друго) за разлику потенцијала између наелектрисаних тела У.

Дакле, енергија одвојених наелектрисања на плочама кондензатора зависи не само од броја одвојених наелектрисања, већ и од параметара његових плоча и диелектрика, пошто диелектрик, када је поларизован, складишти енергију у облику електричног поља, чија јачина одређује разлику потенцијала У између раздвојених наелектрисања смештених на плочама кондензатора.

Јер разлика потенцијала између наелектрисања одвојених у простору зависи од јачине електричног поља и од удаљености између њих. Заправо — на дебљини диелектрика између наелектрисаних плоча када је у питању кондензатор.

Истовремено, што је већа површина преклапања плоча А и што је већа апсолутна (и релативна) диелектрична константа диелектрика - што се раздвојена наелектрисања која се налазе на плочама јача привлаче једно другом - то је више значајна њихова потенцијална енергија - више рада ће бити потребно од ЕМФ извора да напуни тај кондензатор.

Раздвајањем наелектрисања у процесу преношења електрона са једне плоче на другу, извор ЕМФ-а врши управо такав обим рада на пуњењу кондензатора чија ће количина бити идентична. енергија наелектрисаног кондензатора.

Са овим дисконтинуитетом, енергија напуњеног кондензатора, поред количине наелектрисања која се преноси са плоче на плочу, (може бити различита) зависиће од површине преклапања плоча А, од растојања између плоча д , и на апсолутну диелектричну константу диелектрика е.

Ови одређујући параметри конструкције одређеног кондензатора су константни, њихов агрегатни однос се може назвати капацитивношћу кондензатора Ц. Тада можемо са сигурношћу рећи да капацитивност кондензатора Ц зависи од површине преклапања плоча А. , на растојању између њих д и диелектричне константе е.

Зависност капацитивности од ових параметара је врло лако разумети ако узмемо у обзир равни кондензатор.

Што је већа површина преклапања његових плоча, већи је капацитет кондензатора, јер наелектрисања делују на већој површини.

Што је мање растојање између плоча (у ствари, дебљина диелектричног слоја), већи је капацитет кондензатора, јер се сила интеракције наелектрисања повећава како се приближавају.

Што је већа диелектрична константа диелектрика између плоча, то је већи капацитет кондензатора, јер је јачина електричног поља између плоча већа.

Такође видети:Зашто се кондензатори користе у електричним колима? иКондензатори и батерије - у чему је разлика?