Какво е паралелен пластинен кондензатор: Принцип и неговото извличане

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





Кондензаторът е един вид електрически компонент и основната му функция е да съхранява енергията под формата на електрически заряд и генерира потенциална разлика в двете си плочи, подобна на мини акумулаторна батерия. Кондензатори се предлагат в различни видове от много малки до големи, но функцията на всички тях е същата като съхраняването на електрически заряд. Кондензаторът включва две метални пластини, които са разделени електрически през въздуха или добър изолационен материал като керамика, пластмаса, слюда и др. Този изолационен материал е известен като диелектрик. Тази статия разглежда общ преглед на паралелния пластинен кондензатор и той работи.

Какво е кондензатор с паралелни плочи?

Определение: Кондензатор, който може да бъде оформен с помощта на подреждането на електроди и изолационен материал диелектрик е известен като паралелен пластинен кондензатор. Кондензаторът включва две проводящи плочи, които са разделени чрез диелектричен материал. Тук проводящите пластини действат като електроди.




Конструкция на паралелен пластинен кондензатор

Конструкцията на този кондензатор може да се извърши с помощта на метални пластини, иначе метализирани фолиови плочи. Те са разположени успоредно един на друг с еднакво разстояние. Двете успоредни плочи в кондензатора са свързани към захранването. Когато основната плоча на кондензатора е свързана към клемата + Ve на батерията, тя получава положителен заряд. По същия начин, когато втората плоча на кондензатора е свързана с отрицателен извод на батерията, тогава тя получава отрицателен заряд. Така той съхранява енергията между плочите заради зарядите за привличане.

Конструкция на паралелен пластинен кондензатор

Конструкция на паралелен пластинен кондензатор



Електрическа схема

Следващата схема на кондензатор с паралелна плоча се използва за зареждане на кондензатора. В тази схема „C“ е кондензаторът, потенциалната разлика е „V“, а „K“ е превключвателят.

След като ключът като „K“ бъде затворен, потокът от електрони от плочата1 ще започне да тече по посока на клемата + Ve на батерията. Така че потокът на електрони ще бъде от –Ve края на батерията до + Ve края.

Кондензаторна верига с паралелни плочи

Кондензаторна верига с паралелни плочи

В батерията потокът от електрони в посока на положителния край, след което те ще започнат да текат в плочата2. По този начин тези две плочи ще получат заряди, където едната плоча ще получи положителен заряд, а втората плоча ще получи отрицателен заряд.


Тази процедура ще продължи, след като кондензаторът получи потенциална разлика в точното количество на батерията. След като този процес спре, кондензаторът съхранява електрически заряд, включително потенциалната разлика. Зарядът в кондензатора може да бъде записан като Q = CV

Принцип на кондензатор с паралелни плочи

Знаем, че можем да подадем определено количество електрически заряд към кондензаторна плоча. Ако осигурим повече енергия, тогава има нарастване на потенциала, така че да води до изтичане на заряда. След като плочата2 е разположена до плочата1, която получава положителен заряд, тогава към нея ще бъде подаден отрицателен заряд2.

Ако получим плоча2 и тя е поставена до плочата1, тогава през плочата2 може да се подаде отрицателна енергия. Тази отрицателно заредена плоча е по-близо до положително заредената плоча. Когато плата1 и плоча2 имат заряди, тогава отрицателният заряд върху плочата2 ще намали потенциалната разлика на първата плоча.

Алтернативно, положителният заряд на втората плоча ще повиши потенциалните вариации на първата плоча. Обаче отрицателният заряд върху плоча 2 ще има допълнително въздействие. По този начин може да се даде повече заряд на плоча 1. Така потенциалното несъответствие ще бъде по-малко поради отрицателните заряди на втората плоча.

Капацитетът на паралелния пластинен кондензатор

Посоката на електрическото поле не е нищо друго освен потокът от положителния тестов заряд. Ограничението на тялото може да се използва за съхранение на електрическа енергия е известен като капацитет. Кондензаторът включва капацитета си по подобен начин, паралелният пластинен кондензатор включва две метални пластини с площ „А“ и те са разделени през разстоянието. Формулата на паралелния пластинен кондензатор може да бъде показана по-долу.

C = k * ϵ0 * A * d

Където,

‘Εo’ е диелектрическата проницаемост на космоса

„K“ е относителната диелектрична проницаемост на диелектричния материал

‘D’ е преградата между двете плочи

„А“ е площта на две плочи

Извеждане на кондензатор с паралелни пластини

Кондензаторът с две плочи, разположени паралелно, е показан по-долу.

Извеждане на кондензатор

Извеждане на кондензатор

Първата плоча в кондензатора носи заряд ‘+ Q’, а втората плоча носи заряд ‘–Q’. Областта между тези плочи може да се обозначи с „A“ и разстоянието (d). Тук ‘d’ е по-малка от площта на плочите (d<

σ = Q / A

По същия начин, когато целият заряд на втората плоча е „-Q“ и е площта на плочата е „A“, тогава плътността на повърхностния заряд може да бъде получена като

σ = -Q / A

Областите на този кондензатор могат да бъдат разделени на три отделения като area1, area2 и area3. Област 1 е отляво на плочата1, площ 2 е между равнините и зона 3 е вдясно от втората плоча. Електрическото поле може да се изчисли в областта около кондензатора. Тук електрическото поле е последователно и пътят му е от + Ve плочата до –Ve плочата.

Потенциалната разлика се изчислява в кондензатора чрез умножаване на пространството между равнините с електрическото поле, може да се изведе като,

V = Exd = 1 / ε (Qd / A)

Капацитетът на паралелната плоча може да бъде изведен като C = Q / V = ​​εoA / d

Капацитетът на паралелен пластинен кондензатор с 2 диелектрика е показан по-долу. Всяка плоча на плочата е Am2 и е разделена с d-метър разстояние. Двата диелектрика са K1 и k2, тогава капацитетът ще бъде като следния.

Капацитетът на първичната половина от ширината на кондензатора е d / 2 = C1 => K1Aϵ0 / d / 2 => 2K1Aϵ0 / d

По същия начин капацитетът на следващата половина на кондензатора е C2 = 2K2Aϵ0 / d

След като тези два кондензатора са свързани последователно, тогава нетният капацитет ще бъде

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

Използване / приложения на кондензатор с паралелни плочи

Приложенията на паралелния пластинен кондензатор включват следното.

  • Чрез свързване на различни кондензатори паралелно във верига, той ще съхранява повече енергия, тъй като полученият капацитет е броят на отделните капацитети на всички видове кондензатори в схемата.
  • Кондензаторите с паралелни плочи се използват в захранващи устройства за постоянен ток за филтриране на сигнала o / p и премахване на пулсациите на променлив ток
  • Кондензаторните банки за съхранение на енергия могат да бъдат използвани в PF (фактор на мощността) корекция с използване на индуктивни натоварвания.
  • Те се използват в автомобил индустрии за регенеративно спиране в огромни превозни средства.

Често задавани въпроси

1). Какво е кондензатор с паралелна плоча?

Когато две метални плочи са свързани паралелно чрез разделяне с a диелектричен материал е известен като паралелен пластинен кондензатор.

2). Как можем да изчислим капацитета на кондензатор с паралелна плоча?

Капацитетът на този кондензатор може да се изчисли, като се използва тази формула като C = ε (A / d).

3). Каква е SI единицата на кондензатор

SI единицата е фарад (F).

4). От какво зависи капацитетът на кондензатора на паралелната плоча?

Зависи от разстоянието и площта на двете плочи.

По този начин всичко е свързано с преглед на кондензатора с паралелни плочи. Винаги, когато трябва да се запази голямото количество електрически заряд кондензатор , не е възможно в рамките на един кондензатор. Така че паралелен пластинен кондензатор се използва за съхраняване на голямо количество електрическа енергия, тъй като те използват две плочи като електроди. Ето един въпрос към вас, какви са предимствата и недостатъците на кондензатор с паралелна плоча?