전기 공학의 커패시턴스 란 무엇입니까

전기 용량은 전기장의 영향으로 충전하고 이러한 몸체의 필드에 전기 에너지를 축적하는 전도성 몸체의 특성을 나타냅니다.

정수압 분야의 전기 용량의 비유는 단위 높이당 용기의 특정 용량일 수 있으며, 이는 용기의 수평 단면적과 수치적으로 동일합니다.

높은 저수조를 상상해 보십시오. 탱크에 저장할 수 있는 액체의 양(몸체의 전기량)은 탱크의 단위 높이당 액체의 부피(몸체 용량)뿐만 아니라 채우는 높이(몸체 전위)에 따라 다릅니다. 이 액체의 양은 탱크의 수평 부분의 면적, 즉 직경에 따라 달라집니다.

이 직경이 클수록 단위 높이당 부피는 탱크 높이당 비정전 용량이 커집니다(두 플레이트 사이의 전기 정전 용량은 플레이트 면적에 비례합니다. 참조 — 커패시터의 커패시턴스를 결정하는 것은 무엇입니까?).따라서 단위 높이당 액체의 양과 탱크를 채우는 데 소요되는 작업에 따라 다릅니다.

같은 크기(빨간색과 파란색)의 두 개의 구리 공이 공간에서 서로 일정한 거리에 있다고 가정합니다. 9볼트 배터리를 사용하여 «+»가 한 볼(파란색)에 연결되고 «-»가 다른 볼(빨간색)에 연결되도록 이 두 개의 볼에 반대 극으로 연결합니다. 배터리 전압 V = 9볼트와 동일한 전위차가 볼 사이에 나타납니다.

이 두 개의 구리 볼의 전기 상태는 배터리가 연결되기 전과 즉시 달라졌습니다. 이제 상호 작용하는 볼에 반대 전하가 있어 서로를 향한 인력을 경험하기 때문입니다.

배터리가 왼쪽 볼에서 오른쪽으로 양전하 + q를 전달했기 때문에 볼 사이의 전위차는 V = 9볼트가 되었다고 말할 수 있습니다. 이제 왼쪽 공은 음전하 -q입니다.

동일한 유형의 다른 배터리를 회로에 직렬로 추가하면 볼 사이의 전위차가 두 배가 되고 볼 사이의 전압은 더 이상 9볼트가 아니라 18볼트가 되며 충전은 볼 대 볼도 전압과 함께 두 배가 됩니다(2q가 됨). 그러나 전압이 9볼트 상승할 때마다 이동하는 이 전하 q의 크기는 얼마입니까?

분명히 이 전하의 크기는 볼 사이에 생성된 전위차에 비례합니다. 그러나 전하와 전위차의 정확한 수치 비율은 무엇입니까? 여기서 전기 용량 C와 같은 도체의 특성을 소개해야 합니다.

커패시턴스는 전하를 저장하는 도체의 능력을 측정한 것입니다. 첫 번째 와이어가 충전되면 주변 전기장의 강도가 증가한다는 것을 이해하는 것도 중요합니다. 따라서, 특히 서로 가까워지기 시작하면 첫 번째 충전 와이어가 두 번째 충전 와이어에 미치는 영향이 증가합니다.

대전된 전선 사이의 거리가 작아지면 대전된 전선 사이의 상호 작용력이 커집니다. 또한 와이어 사이의 매개 변수에 따라 상호 작용의 강도도 다를 수 있습니다.

따라서 와이어 사이에 진공이 있으면 전하 사이의 인력은 1이 되지만 와이어 사이에 진공 대신 나일론을 넣으면 정전기 상호 작용의 힘이 세 배가 됩니다. 자체를 통한 전기장은 공기보다 3배 더 우수하며 실제로 전기장으로 인해 대전된 전선이 서로 상호 작용합니다.

충전 된 와이어가 서로 다른 방향으로 퍼지기 시작하면 상호 작용이 줄어들고 동일한 요금에 대해 전위차가 더 커집니다. 즉, 와이어가 분리되면 이러한 시스템의 용량이 감소합니다. 이 작업은 전기 용량의 아이디어를 기반으로 합니다. 축전기.

축전기

유전체에 의해 분리된 서로의 전기장을 통해 서로 정전기적으로 상호작용하는 대전된 전도체의 특성은 커패시터에 사용됩니다.

구조적으로 커패시터는 플레이트라는 두 개의 플레이트입니다. 플레이트는 유전체로 분리됩니다.최대한의 용량을 얻기 위해서는 플레이트의 표면이 넓고 플레이트 사이의 거리가 최소화되어야 합니다.

전기 공학의 커패시터는 전하가 축적되거나 제거되는 커패시터 플레이트 사이에 배치된 유전체의 부피에 집중되는 전기장에서 전기 에너지의 축적기 역할을 합니다(전류의 형태로).

밀봉된 하우징 내부에 두 개의 플레이트가 짧은 거리를 두고 배치됩니다. 세라믹, 폴리프로필렌, 전해, 탄탈륨 등 - 커패시터는 판 사이의 유전체 유형이 다릅니다.

커패시터는 유전체 강도에 따라 고전압 및 저전압입니다.

플레이트의 면적과 사용된 유전체의 유전 상수에 따라 수백 패럿(슈퍼커패시터)에 이르는 대용량 커패시터와 피코패럿 단위의 소용량 커패시터가 있습니다.

전기 공학에서 전기 용량의 사용

용량 성 시스템의 특성은 교류 기술, 특히 고주파 및 초고주파 분야의 전기 공학에서 널리 사용됩니다.

DC 기술에서 커패시턴스는 영구 자석 자화 장치, 펄스 전기 용접, 펄스 절연 파괴 테스트, 정류기의 전류 곡선 평활화 등에 사용됩니다.

완전히 0으로 줄일 수 없는 격리된 전도체 시스템의 커패시턴스는 경우에 따라 전기 장치의 특성에 바람직하지 않은 영향을 미칠 수 있습니다(간섭, 용량성 누설 등의 형태로).

그러한 영향을 제거하거나 그 영향을 적절하게 보상함으로써(보통 인덕턴스 사용) 또는 주변 물체에 대한 시스템의 특정 몸체의 잠재력이 최소값을 갖는 조건을 생성함으로써(예: 몸체 중 하나의 접지).