커패시터의 커패시턴스를 결정하는 것은 무엇입니까?

커패시터는 공간에서 양전하와 음전하로 나누어진 위치 에너지의 형태로, 즉 그들 사이의 공간에 전기장의 형태로 전기 에너지를 일시적으로 저장하도록 설계되었습니다. 따라서 전기 축전기는 3개의 주요 구성 요소, 즉 전하 축전기에 별도의 전하가 있는 두 개의 전도판과 판 사이에 위치한 유전체 층을 포함합니다.

커패시터 플레이트는 이 전기 제품의 유형에 따라 종이 중간층이 있는 롤에 감긴 단순한 알루미늄 플레이트에서 화학적으로 산화된 플레이트 또는 금속화된 유전체층에 이르기까지 다양한 방식으로 만들 수 있습니다. 어쨌든 유전체 층과 단단히 고정 된 플레이트가 있습니다. 이것은 기본적으로 커패시터입니다.

유전체는 종이, 운모, 폴리프로필렌, 탄탈륨 또는 필요한 유전 상수와 전기적 강도를 가진 다른 적절한 전기 절연 재료일 수 있습니다.

아시다시피, 공간에서 분리된 전하의 에너지는 대전체 U 사이의 전위차에 의해 (한 물체에서 다른 물체로) 변위된 전하량 Q의 곱과 같습니다.

따라서 커패시터 플레이트에서 분리된 전하의 에너지는 분리된 전하의 수뿐만 아니라 플레이트와 유전체의 매개변수에 따라 달라집니다. 그 강도는 커패시터 판에 위치한 분리 된 전하 사이의 전위차 U를 결정합니다.

공간에서 분리된 전하 사이의 전위차는 전계의 강도와 전하 사이의 거리에 따라 달라지기 때문입니다. 실제로 — 커패시터의 경우 충전된 플레이트 사이의 유전체 두께입니다.

동시에 판 A의 중첩 영역이 클수록 유전체의 절대 (및 상대) 유전 상수가 커질수록 판에 위치한 분리 된 전하가 서로 더 많이 끌립니다. 위치 에너지가 클수록 해당 커패시터를 충전하기 위해 EMF 소스에 더 많은 작업이 필요합니다.

전자를 한 판에서 다른 판으로 옮기는 과정에서 전하를 분리함으로써 EMF 소스는 커패시터 충전에 대한 작업량을 정확히 수행하며 그 양은 동일합니다. 충전된 커패시터의 에너지.

이 불연속성으로 인해 충전된 커패시터의 에너지는 플레이트에서 플레이트로 전달되는 전하의 양(다를 수 있음)에 따라 플레이트 A의 중첩 영역과 플레이트 사이의 거리 d에 따라 달라집니다. , 유전체의 절대 유전율 e.

특정 커패시터 구성의 이러한 결정 매개 변수는 일정하며 총 비율을 커패시터 C의 커패시턴스라고 할 수 있습니다. 그런 다음 커패시터 C의 커패시턴스가 플레이트 A의 중첩 영역에 따라 다르다고 자신있게 말할 수 있습니다. , 그들 사이의 거리 d 및 유전 상수 e.

플랫 커패시터를 고려하면 이러한 파라미터에 대한 커패시턴스의 의존성을 이해하기가 매우 쉽습니다.

전하가 더 넓은 영역에서 상호 작용하기 때문에 플레이트의 겹침 영역이 클수록 커패시터의 용량이 커집니다.

전하의 상호 작용력이 접근함에 따라 증가하기 때문에 플레이트 사이의 거리가 작을수록(실제로 유전체 층의 두께) 커패시터의 용량이 커집니다.

판 사이의 유전체의 유전 상수가 클수록 판 사이의 전계 강도가 크기 때문에 커패시터의 커패시턴스가 커집니다.

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