Kaj je vzporedni ploščni kondenzator: Načelo in njegova izvedba

Kondenzator je ena vrsta električne komponente, njegova glavna naloga pa je shranjevanje energije v obliki električnega naboja in ustvarja potencialno razliko na obeh ploščah, podobno kot mini akumulatorska baterija. Kondenzatorji so na voljo v različnih vrstah, od zelo majhnih do večjih, vendar je funkcija vseh teh enaka shranjevanju električnega naboja. Kondenzator vključuje dve kovinski plošči, ki sta električno ločeni po zraku ali dobrem izolacijskem materialu, kot so keramika, plastika, sljuda itd. Ta izolacijski material je znan kot dielektrik. Ta članek obravnava pregled kondenzatorja vzporednih plošč in deluje.

Kaj je kondenzator paralelne plošče?

Opredelitev: Kondenzator, ki ga je mogoče oblikovati z razporeditvijo elektrod in izolacijskega materiala dielektrik je znan kot vzporedni ploščni kondenzator. Kondenzator vključuje dve prevodni plošči, ki sta ločeni skozi dielektrični material. Tu prevodne plošče delujejo kot elektrode.

Vzporedna konstrukcija kondenzatorja s ploščami

Konstrukcija tega kondenzatorja je možna s pomočjo kovinskih plošč, sicer metaliziranih folijskih plošč. Ti so razporejeni vzporedno med seboj z enako razdaljo. Dve vzporedni plošči v kondenzatorju sta povezani z napajalnikom. Ko je primarna plošča kondenzatorja priključena na + Ve priključek akumulatorja, dobi pozitiven naboj. Podobno, ko je druga plošča kondenzatorja priključena na negativni priključek akumulatorja, dobi negativni naboj. Tako energijo shranjuje med ploščami zaradi privlačnih nabojev.

Vzporedna konstrukcija kondenzatorja s ploščami

Shema vezja

Naslednje vezje vzporednega kondenzatorja se uporablja za polnjenje kondenzatorja. V tem vezju je 'C' kondenzator, potencialna razlika je 'V' in 'K' je stikalo.

Ko je tipka, kot je 'K', zaprta, bo tok elektronov s plošče1 začel teči v smeri + Ve priključka akumulatorja. Torej bo pretok elektronov od –Ve konca baterije do + Ve konca.

Vzporedni ploščni kondenzatorski krog

V akumulatorju pretok elektronov v smeri pozitivnega konca, nato pa začnejo teči v ploščo2. Tako bosta ti dve plošči dobili naboje, pri čemer bo ena plošča dobila pozitiven naboj, druga plošča pa negativni naboj.

Ta postopek se bo nadaljeval, ko kondenzator dobi potencialno razliko v natančni količini baterije. Ko se ta postopek ustavi, kondenzator shrani električni naboj, vključno z potencialno razliko. Naboj v kondenzatorju lahko zapišemo kot Q = CV

Načelo kondenzatorja vzporednih plošč

Vemo, da lahko dovajamo določeno količino električnega naboja na kondenzatorsko ploščo. Če zagotovimo več energije, potem pride do povečanja potenciala, tako da vodi do odtoka naboja. Ko je plošča2 nameščena poleg plošče1, ki dobi pozitiven naboj, se na to ploščo2 dovede negativni naboj.

Če dobimo ploščo2 in jo postavimo ob ploščo1, potem lahko skozi ploščo2 dovajamo negativno energijo. Ta negativno nabita plošča je bližje pozitivno nabiti plošči. Ko imata plošči1 in plošča2 naboje, bo negativni naboj na plošči2 zmanjšal potencialno razliko na prvi plošči.

Namesto tega bo pozitivni naboj na drugi plošči povečal potencialne razlike na prvi plošči. Negativni naboj na plošči 2 pa bo imel dodaten vpliv. Tako lahko na ploščo 1 damo več naboja. Torej bo potencialna razlika manjša zaradi negativnih nabojev na drugi plošči.

Kapacitivnost kondenzatorja vzporedne plošče

Smer električnega polja ni nič drugega kot pretok pozitivnega testnega naboja. Omejitev telesa lahko uporabite za shranjevanje električna energija je znana kot kapacitivnost. Kondenzator vključuje svojo kapacitivnost podobno, vzporedni ploščni kondenzator vključuje dve kovinski plošči s površino 'A', ki sta ločeni skozi razdaljo. Formula vzporednega ploščnega kondenzatorja je lahko prikazana spodaj.

C = k * ϵ0 * A * d

Kje,

„Εo“ je propustnost vesolja

„K“ je relativna propustnost dielektričnega materiala

„D“ je pregrada med obema ploščama

„A“ je površina dveh plošč

Izpeljava vzporednega ploščnega kondenzatorja

Kondenzator z dvema ploščama, ki sta razporejeni vzporedno, je prikazan spodaj.

Izpeljava kondenzatorja

Prva plošča v kondenzatorju nosi naboj ‘+ Q’, druga plošča pa naboj ‘–Q’. Območje med temi ploščami lahko označimo z „A“ in razdaljo (d). Tu je „d“ manjša od površine plošč (d<

σ = Q / A

Podobno je, če je celoten naboj na drugi plošči ‘-Q’ in je površina plošče ‘A’, potem lahko gostoto površinskega naboja dobimo kot

σ = -Q / A

Območja tega kondenzatorja lahko razdelimo na tri oddelke, kot so območje1, območje2 in območje3. Območje 1 je levo od plošče1, območje 2 je med ravninama, območje 3 pa je desno od druge plošče. Električno polje lahko izračunamo v območju okoli kondenzatorja. Tu je električno polje skladno in njegova pot je od plošče + Ve do plošče –Ve.

Razlika potenciala se izračuna na celotnem kondenzatorju tako, da se prostor med ravninama pomnoži z električnim poljem.

V = Exd = 1 / ε (Qd / A)

Kapaciteto vzporedne plošče lahko izpeljemo kot C = Q / V = ​​εoA / d

Kapaciteta vzporednega kondenzatorja z dvema dielektrikoma je prikazana spodaj. Vsaka plošča je Am2 in ločena z d-metrsko razdaljo. Dva dielektrika sta K1 in k2, potem bo kapacitivnost takšna, kot je naslednja.

Kapaciteta primarne polovice širine kondenzatorja je d / 2 = C1 => K1Aϵ0 / d / 2 => 2K1Aϵ0 / d

Podobno je kapacitivnost naslednje polovice kondenzatorja C2 = 2K2Aϵ0 / d

Ko sta ti dve kondenzatorji povezani zaporedno, bo neto kapacitivnost

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

Uporabe / aplikacije vzporednih ploščnih kondenzatorjev

Aplikacije paralelnega kondenzatorja vključujejo naslednje.

• Če vzporedno v vezje priključite različne kondenzatorje, bo ta shranil več energije, ker je posledična kapacitivnost število posameznih kapacitivnosti vseh vrst kondenzatorjev v vezju.
• Vzporedni ploščni kondenzatorji se uporabljajo v enosmernih napajalnikih za filtriranje signala o / p in odstranjevanje valovanja AC
• Kondenzatorske banke za shranjevanje energije lahko uporabimo v PF (faktor moči) korekcija z uporabo induktivnih obremenitev.
• Ti se uporabljajo v avtomobil industrije za regenerativno zaviranje v velikih vozilih.

Pogosta vprašanja

1). Kaj je vzporedni ploščni kondenzator?

Ko sta dve kovinski plošči vzporedno povezani z ločevanjem z a dielektrični material je znan kot vzporedni ploščni kondenzator.

2). Kako lahko izračunamo kapacitivnost vzporednega ploščnega kondenzatorja?

Kapaciteto tega kondenzatorja lahko izračunamo s pomočjo te formule, kot je C = ε (A / d).

3). Kaj je enota SI kondenzatorja

Enota SI je farad (F).

4). Od česa je odvisna kapacitivnost vzporedne plošče kondenzatorja?

Odvisno je od razdalje in površine obeh plošč.

Tu gre torej za pregled vzporednega kondenzatorja. Kadar koli se mora nakopičiti velika količina električnega naboja kondenzator , znotraj enega kondenzatorja ni mogoče. Torej se vzporedni ploščni kondenzator uporablja za shranjevanje velike količine električne energije, saj uporabljata dve plošči, kot sta elektrodi. Tukaj je vprašanje za vas, kakšne so prednosti in slabosti vzporednega ploščnega kondenzatorja?