Plochý kondenzátor - je to zařízení složené ze dvou paralelních kovových desek oddělených dielektrikou. Je jednou z klíčových součástí elektrických obvodů a je široce používán v různých zařízeních a systémech. Jedním z důležitých parametrů plochého kondenzátoru je jeho elektrická kapacita.
Elektrická kapacita (C) plochý kondenzátor je měřítkem jeho schopnosti akumulovat elektrický náboj při daném napětí. Je definována vzorcem C = Q / V, kde Q je náboj nahromaděný na deskách, v je napětí mezi deskami. Jednotkou měření kapacity v systému si je Farad (F).
Vzorec pro výpočet kapacity plochého kondenzátoru má vzhled:
C = ε*A/d
kde C je kapacita kondenzátoru, ε je dielektrická propustnost dielektriky, a je plocha desek, d je vzdálenost mezi deskami. Pro dutý kondenzátor s vakuem je dielektrická permeabilita ε rovna ε0, kde ε0 je elektrická konstanta (ε0 ≈ 8,85 x 10^-12 F/M).
Pro názornost zvažte příklad výpočtu kapacity plochého kondenzátoru. Předpokládejme, že máme plochý kondenzátor s plochou desek 0,2 m^2 a vzdáleností mezi nimi 0,01 m. nechť je dielektrický vakuum. Výpočet kapacity kondenzátoru bude vypadat následovně:
C = ε0 * a / d = (8,85 x 10^-12 F / M)*(0,2 m^2)/(0,01 m) = 1,77 x 10^-10 F
Elektrická kapacita tohoto plochého kondenzátoru je tedy 1,77 PF (picofarad).
Co je kapacita plochého kondenzátoru?
Kapacita plochého kondenzátoru je označena symbolem C a měří se ve faradech (F). Je konstantní veličinou a závisí na geometrických parametrech kondenzátoru, jako je plocha desek, vzdálenost mezi nimi a dielektrická propustnost média, které vyplňuje prostor mezi deskami.
Vzorec pro výpočet kapacity plochého kondenzátoru má vzhled:
- C - kapacita plochého kondenzátoru (F);
- ε₀ - absolutní dielektrická propustnost vakua nebo volného prostoru (8,854 × 10-12 F / M);
- A - Plocha kondenzátorových desek (m2);
- d - vzdálenost mezi deskami kondenzátoru (m).
Řekněme například, že máme plochý kondenzátor s následujícími hodnotami: Plocha desek A = 0,02 m2 a vzdálenost mezi deskami d = 0,001 m. Tyto hodnoty vložíme do vzorce:
C = 8,854 × 10-12 * (0,02 / 0,001) = 177,08 × 10-12 F = 177,08 PF
Kapacita plochého kondenzátoru je tedy 177,08 PF.
Vzorec pro výpočet kapacity plochého kondenzátoru
Kapacita plochého kondenzátoru je určena vzorcem:
C = ε₀ * (S / d)
C - kapacita kondenzátoru,
ε₀ - elektrická konstanta (h 8,85 * 10-12 F/M),
S - Plocha obložení kondenzátoru,
d - vzdálenost mezi obložením kondenzátoru.
Kapacita plochého kondenzátoru je přímo úměrná ploše obložení a nepřímo úměrná vzdálenosti mezi obklady. Proto se zvětšením plochy obložení nebo snížením vzdálenosti mezi obklady kapacita kondenzátoru zvyšuje.
Příklady výpočtu kapacity plochého kondenzátoru
Výpočet kapacity plochého kondenzátoru je založen na vzorci, který spojuje kapacitu kondenzátoru s jeho geometrickými vlastnostmi.
Vzorec pro výpočet kapacity plochého kondenzátoru je následující:
C = ε * S / d
kde C - kapacita kondenzátoru, ε - dielektrická propustnost média, S - plochá elektroda, d - vzdálenost mezi elektrodami.
Zvažte několik příkladů výpočtu kapacity plochého kondenzátoru:
- Příklad 1: Daný:
- Dielektrická permeabilita média ε = 8.85 * 10^(-12) F / M
- Plochá elektroda s = 0.1 m^2
- Vzdálenost mezi elektrodami d = 0.01 m
Dáme data do vzorce:
C = (8.85 * 10^(-12) f / m) * (0.1 m^2) / (0.01 m) = 8.85 * 10^(-10) F
Odpověď: kapacita plochého kondenzátoru je 8.85 * 10^(-10) F.
- Dielektrická permeabilita média ε = 4 * 10^(-12) F / M
- Plochá elektroda s = 0.05 m^2
- Vzdálenost mezi elektrodami d = 0.02 m
Dáme data do vzorce:
C = (4 * 10^(-12) F / M) * (0.05 m^2) / (0.02 m) = 2 * 10^(-11) F
Odpověď: kapacita plochého kondenzátoru je 2 * 10^(-11) F.
Výpočet kapacity plochého kondenzátoru je tedy poměrně jednoduchý a vychází ze známých geometrických a elektrických charakteristik kondenzátoru.