什么是平行板电容器:原理及其推导

电容器是一种电气分量,并且其主要功能是将能量存储在电荷中,2021欧洲杯足球竞猜官方平台并在其两块板上产生类似于迷你可充电电池的电位差。电容器从非常小到大的不同类型可用,但所有这些的功能与存储电荷相同。电容器包括两个金属板,其电气通过空气或良好的绝缘材料,如陶瓷,塑料,云母等。该绝缘材料被称为电介质。2021欧洲杯足球竞猜官方平台本文讨论了平行板电容器的概述和它的工作。

什么是平行板电容器?

定义:可以使用电极的布置和绝缘材料形成的电容器介电被称为平行板电容器。电容器包括两个导电板,其通过介电材料分离。这里导电板充当电极。


平行板电容器结构

该电容器的结构可以在金属板的帮助下进行金属板。这些以相同的距离彼此平行排列。电容器中的两个平行板连接到电源。当电容器的初级板连接到电池的+ VE端子时,它得到正电荷。类似地,当电容器的第二板连接到电池的负端子时,它得到负电荷。所以它由于吸引力收费而存储板之间的能量。

平行板电容器结构
平行板电容器结构

电路原理图

平行板电容器的以下电路用于对电容器充电。在该电路中,'C'是电容器,电位差是'v','k'是开关。

一旦像“k”一样闭合,来自板1的电子流程将开始在电池的+ VE端子的方向上流动。因此,电子流量将从电池的端部到+ +末端。

平行板电容器电路
平行板电容器电路

在电池中,电子在正端的方向上的流动,之后它们将开始流动在板2中。如此,这两块板将获得收费,其中一块板将获得正电荷,第二块板将获得负电荷。


一旦电容器在电池的精确量差异,该过程将继续。一旦该过程停止,那么电容器就存储包括电位差的电荷。电容器中的电荷可以写入Q = CV

平行板电容器原理

我们知道我们可以向电容器提供一定量的电荷。如果我们提供更多能量,那么潜力的增量使得它导致充电的流出。一旦板2布置在获得正电荷的板1旁边,则将负电荷供应到该板2。

如果我们得到板2并且它被放置在板1旁边,则可以通过板2供应负能量。这种带负电的板更靠近带正电的板。当板1和板2具有电荷时,板2上的负电荷将降低第一板上的电位差。

或者,第二板上的正电荷将提高第一板上的电位变化。然而,板2上的负电荷将产生额外的影响。因此,可以在板1上给出更多的电荷。因此,由于第二板上的负电荷,潜在的差距将较少。

平行板电容器的电容

电场方向只不过是正测试电荷的流动。身体的限制可用于存储电能被称为电容。电容器类似地包括其电容,并联板电容器包括两个具有区域'A'的金属板,并且这些金属板通过“距离”分离。平行板电容器公式可以如下所示。

c = k *ε0* a * d

在哪里,

'ΕO'是空间的介电常数

'K'是介电材料的相对介电常数

'd'是两块板之间的分区

'a'是两个板块的地区

平行板电容器衍生

具有两个板的电容器并联布置如下。

电容器衍生
电容器衍生

电容器中的第一板携带'+ Q'电荷,第二板携带'-q'电荷。这些板之间的区域可以用'a'表示和距离(d)表示。这里,'d'小于板的面积(d << a)。当第一板上的整个电荷为'Q'和'A'时,所以可以推导表面电荷的密度

Σ= Q / a

类似地,当第二板上的整个电荷为'-q'并且是板的区域是'a'时,可以推导表面电荷的密度

σ= -q / a

该电容器的区域可以分成三个区划,如区域1,区域2和区域3。区域1留给板1,区域2在平面和​​区域3之间是第二板的右侧。电场可以在电容器周围的区域中计算。这里,电场是一致的,并且其路径来自+ VE板到-VE板。

通过将平面之间的空间与电场乘以电容器来计算电容差异,可以衍生成,

v = EXD = 1 /ε(QD / A)

可以推导平行板的电容c = q / v =Εoa/ d

下面示出了具有2个电介质的平行板电容器的电容。每个板面积为AM2并用D-METER距离分离。两个电介质是K1&K2,然后电容将是如下。

电容器宽度的一半的电容是d / 2 = c1 =>k1aε0/ d / 2 =>2k1aε0/ d

类似地,电容器的未来一半的电容是C2 =2k2aε0/ d

一旦这两个电容器串联连接,那么网电容就会

Ceff = C1C2 / C1 + C2 =2aε0/ d(k1k2 / / k1 + k2)

平行板电容器使用/应用

平行板电容器的应用包括以下内容。

  • 通过在电路中并联连接不同的电容器,然后它将存储更多能量,因为所得电容是电路内所有类型的电容器的各个电容的数量。
  • 平行板电容器用于直流电源以过滤O / P信号并取下交流纹波
  • 可以使用用于储能存储的电容器组PF(功率因数)使用电感负载进行校正。
  • 这些用于汽车巨大车辆内再生制动的行业。

常见问题解答

1)。什么是平行板电容器?

当两个金属板通过与a分离并联连接时介电材料被称为平行板电容器。

2)。我们如何计算平行板电容器的电容?

可以通过使用该公式来计算该电容器的电容,例如c =ε(a / d)。

3)。什么是电容器的SI单元

SI单位是FARAD(F)。

4)。平行板电容器的电容依赖于什么?

这取决于两个板的距离和面积。

因此,这是关于平行板电容器的概述。每当需要高量的电荷需要存储电容器,在单个电容器内不可能。因此,平行板电容器用于存储大量电能,因为它们使用类似电极的两个板。以下是一个问题,平行板电容器的优点和缺点是什么?

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