Mis on paralleelplaadi kondensaator: põhimõte ja selle tuletamine

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Kondensaator on ühte tüüpi elektrikomponent ja selle peamine ülesanne on energia salvestamine elektrilaengu kujul ja see tekitab oma kahe plaadi vahel potentsiaalse erinevuse, mis sarnaneb mini laetava akuga. Kondensaatorid on saadaval erinevat tüüpi, alates väga väikestest kuni suurte, kuid kõigi nende funktsioon on sama mis elektrilaengu salvestamisel. Kondensaator sisaldab kahte metallplaati, mis on elektriliselt eraldatud õhu kaudu või hea isolatsioonimaterjali, näiteks keraamika, plasti, vilgukivi jne. Seda isoleermaterjali tuntakse dielektrikuna. Selles artiklis käsitletakse paralleelplaatide kondensaatori ülevaadet ja see töötab.

Mis on paralleelplaadi kondensaator?

Definitsioon: Kondensaator, mille saab moodustada elektroodide ja isoleermaterjali paigutuse abil dielektriline on tuntud kui paralleelplaadiga kondensaator. Kondensaator sisaldab kahte juhtivat plaati, mis on eraldatud läbi dielektrilise materjali. Siin toimivad juhtivad plaadid elektroodidena.




Paralleelplaatide kondensaatorite ehitus

Selle kondensaatori ehituse saab teha metallplaatide abil, muidu metalliseeritud fooliumplaatide abil. Need on paigutatud üksteisega paralleelselt võrdse kaugusega. Kondensaatori kaks paralleelset plaati on ühendatud toiteallikaga. Kui kondensaatori primaarplaat on ühendatud aku + Ve klemmiga, saab see positiivse laengu. Samamoodi, kui kondensaatori teine ​​plaat on ühendatud aku negatiivse klemmiga, saab see negatiivse laengu. Nii et see hoiab atraktsioonilaengute tõttu energiat plaatide vahel.

Paralleelplaatide kondensaatorite ehitus

Paralleelplaatide kondensaatorite ehitus



Vooluringi skeem

Kondensaatori laadimiseks kasutatakse järgmist paralleelplaadiga kondensaatori vooluahelat. Selles vooluringis on ‘C’ kondensaator, potentsiaalide vahe on ‘V’ ja ‘K’ on lüliti.

Kui võti, nagu ‘K’, on suletud, hakkab elektronide voog plaadilt1 voolama aku + Ve klemmi suunas. Seega on elektronide voog vahemikus –Ve aku otsast kuni + Ve otsani.

Paralleelplaadi kondensaatori vooluring

Paralleelplaadi kondensaatori vooluring

Patareis elektronide voog positiivse otsa suunas, pärast seda hakkavad nad plaadil voolama2. Nii saavad need kaks plaati laengud, kus üks plaat saab positiivse laengu ja teine ​​negatiivse laengu.


See protseduur jätkub, kui kondensaator saab potentsiaalse erinevuse aku täpses koguses. Kui see protsess peatub, salvestab kondensaator elektrilaengu koos potentsiaalse erinevusega. Kondensaatoris oleva laengu saab kirjutada Q = CV

Paralleelplaadi kondensaatori põhimõte

Me teame, et suudame kondensaatorplaadile tarnida teatud koguse elektrilaengut. Kui anname rohkem energiat, siis potentsiaal suureneb, nii et see viib laengu väljavooluni. Kui plaat2 on paigutatud plaadi1 kõrvale, mis saab positiivse laengu, antakse sellele plaadile2 negatiivne laeng.

Kui saame plaadi2 ja see asetatakse plaadi1 kõrvale, siis saab plaadi2 kaudu anda negatiivset energiat. See negatiivselt laetud plaat on positiivse laenguga plaadile lähemal. Kui plaatidel1 ja plaatidel2 on laenguid, vähendab plaadi2 negatiivne laeng esimese plaadi potentsiaalset erinevust.

Teise võimalusena tõstab teise plaadi positiivne laeng esimese plaadi potentsiaalset variatsiooni. Kuid plaadi 2 negatiivsel laengul on lisamõju. Seega saab plaadile 1 rohkem laengut anda. Seega on potentsiaalne erinevus teisel plaadil olevate negatiivsete laengute tõttu väiksem.

Paralleelplaadiga kondensaatori mahtuvus

Elektrivälja suund pole midagi muud kui positiivse testlaengu voog. Keha piiratust saab kasutada elektrienergia on tuntud kui mahtuvus. Kondensaator sisaldab oma mahtuvust sarnaselt, paralleelplaadiga kondensaator sisaldab kahte metallplaati pindalaga 'A' ja need eraldatakse kauguse kaudu. Paralleelplaadiga kondensaatori valemit saab näidata allpool.

C = k * ϵ0 * A * d

Kus

‘Εo’ on ruumi läbilaskvus

‘K’ on dielektrilise materjali suhteline läbilaskvus

‘D’ on kahe plaadi vahesein

‘A’ on kahe plaadi pindala

Paralleelplaadi kondensaatori tuletis

Paralleelselt paigutatud kahe plaadiga kondensaator on näidatud allpool.

Kondensaatori tuletis

Kondensaatori tuletis

Kondensaatori esimene plaat kannab ’+ Q’ laengut ja teine ​​plaat ‘–Q’. Nende plaatide vahelist ala võib tähistada tähega A ja kaugusega (d). Siin on ‘d’ väiksem kui plaatide pindala (d<

σ = Q / A

Samamoodi, kui kogu teise plaadi laeng on „-Q” ja plaadi pindala on „A”, saab pindlaengu tiheduse tuletada järgmiselt:

σ = -Q / A

Selle kondensaatori piirkonnad võib jagada kolmeks jaotuseks nagu piirkond1, piirkond2 ja piirkond3. Ala 1 on jäetud tahvlile1, ala 2 on tasapindade vahel ja piirkond 3 on teise plaadi paremal. Elektrivälja saab arvutada kondensaatori ümbruses. Siin on elektriväli ühtlane ja selle tee on + Ve plaadilt –Ve plaadini.

Potentsiaalide vahe arvutatakse läbi kondensaatori, korrutades tasapindade vahelise ruumi elektriväljaga. Selle võib tuletada järgmiselt:

V = Exd = 1 / ε (Qd / A)

Paralleelse plaadi mahtuvuse saab tuletada järgmiselt C = Q / V = ​​eoA / d

2 dielektrikuga paralleelplaadiga kondensaatori mahtuvus on näidatud allpool. Iga plaadi pindala on Am2 ja eraldatud d-meetri kaugusega. Kaks dielektrikut on K1 & k2, siis on mahtuvus järgmine.

Kondensaatori laiuse esmase poole mahtuvus on d / 2 = C1 => K1Aϵ0 / d / 2 => 2K1Aϵ0 / d

Samamoodi on kondensaatori järgmise poole mahtuvus C2 = 2K2Aϵ0 / d

Kui need kaks kondensaatorit on järjestikku ühendatud, on netomahtuvus

Ceff = C1C2 / C1 + C2 = 2Aϵ0 / d (K1K2 / / K1 + K2)

Paralleelplaadi kondensaatori kasutusalad / rakendused

Paralleelplaadiga kondensaatori rakendused hõlmavad järgmist.

  • Erinevate kondensaatorite paralleelses ühendamises ahelasse salvestab see rohkem energiat, kuna saadud mahtuvus on kõigi ahela tüüpi kondensaatorite individuaalsete mahtuvuste arv.
  • Paralleelseid plaatkondensaatoreid kasutatakse alalisvoolu toiteplokkides o / p signaali filtreerimiseks ja vahelduvvoolu pulsatsiooni eemaldamiseks
  • Kondensaatoripanku saab kasutada energia salvestamiseks PF (võimsustegur) korrigeerimine induktiivsete koormuste abil.
  • Neid kasutatakse aastal auto regeneratiivpidurdust tohututes sõidukites.

KKK

1). Mis on paralleelplaadiga kondensaator?

Kui kaks metallplaati on paralleelselt ühendatud, eraldades need a-ga dielektriline materjal on tuntud kui paralleelplaadiga kondensaator.

2). Kuidas saaksime arvutada paralleelplaadiga kondensaatori mahtuvuse?

Selle kondensaatori mahtuvust saab arvutada selle valemi abil nagu C = ε (A / d).

3). Mis on kondensaatori SI ühik

SI ühik on farad (F).

4). Millest sõltub paralleelplaadiga kondensaatori mahtuvus?

See sõltub kahe plaadi kaugusest ja pindalast.

Seega on see kõik ülevaade paralleelsest plaatkondensaatorist. Alati, kui suurt hulka elektrilaenguid on vaja sinna salvestada kondensaator , pole see ühe kondensaatori sees võimalik. Seega kasutatakse paralleelset plaatkondensaatorit suure hulga elektrienergia salvestamiseks, kuna nad kasutavad kahte plaati nagu elektroodid. Siin on teile küsimus, millised on paralleelplaadiga kondensaatori eelised ja puudused?