Overgelaat aan hul eie lot, twee elektriese ladings met dieselfde naam wil niks met mekaar te doen hê nie. Hulle vlieg so vinnig as wat hulle kan. Dus, as die deeltjies gedwing word om na mekaar toe te beweeg (en dit gebeur byvoorbeeld wanneer 'n lading ophoop), weerstaan hulle dit op elke moontlike manier, en om die ladingkonsentrasiedigtheid in die geleier te verhoog, 'n sekere energie moet bestee word.
In 'n statiese toestand word hierdie energie nie gebruik nie en gaan dit onherstelbaar verlore. Dit word as 'n elektriese veld gestoor - 'n soort spanning in die spasie tussen gelaaide deeltjies - totdat die konsentrasie van ladings afneem, en hulle die vermoë om vrylik te beweeg herwin.
In hierdie geval gebruik die ladings die opgehoopte energie van die elektrieseveld om versnelling op pad te verkry.
'n Kapasitor is 'n elektriese stroombaankomponent wat spesifiek ontwerp is om 'n elektriese veld te stoor.
Die energie van die elektriese veld van 'n kapasitor is die basis van die gebruik daarvan in talle elektriese en elektroniese toestelle.
Eenvoudige logika bepaal dat 'n kapasitor wat tot 'n spanning van V gelaai is QV joule energie sal benodig om 'n nuwe toestand te bereik, en hierdie waarde is presies die energie van die elektriese veld van die kapasitor, daarin gestoor en gereed vir gebruik.
Ongelukkig faal gesonde verstand hier. Net omdat jy goed voel nadat jy 'n bier gedrink het, beteken dit nie dat jy presies twee keer so goed sal voel nadat jy die tweede een gedrink het nie.
Om die waarheid te sê, soos die aanklagte nader kom, weerstaan hulle dit al hoe heftiger. Uiteraard het ons hier met 'n nie-lineêre proses te doen.
Kom ons kyk hoe die energie van die elektriese veld van 'n kapasitor op grond van 'n eenvoudige eksperiment bepaal word.
Dit is bekend dat die stroom gedefinieer word as die spoed waarmee die lading beweeg. As jy dus die kapasitor aan 'n bron van gestabiliseerde stroom koppel, sal die lading Q teen 'n konstante tempo op die plate ophoop.
Sê nou ons neem 'n ongelaaide kapasitor en koppel dit aan 'n kragbron wat konstante laaistroom I verskaf.
Spanning op die kapasitor begin vanaf nul en neem toelineêr totdat die kapasitor ten volle gelaai is. Daarna hou dit op. Kom ons noem hierdie waarde die maksimum spanning V.
Die gemiddelde spanning oor die kapasitor tydens laai is (V/2), en die gemiddelde drywing, onderskeidelik, is I(V/2). Die kapasitor is in tyd T sekondes gelaai, dus die energie van die elektriese veld van die kapasitor wat in die proses van laai gestoor is, is TI (V/2).
W=1/2QV=1/2CV
Ondanks die bestaan van 'n groot aantal groottes, is die kapasitortoestel nie baie uiteenlopend nie.
Die meeste van hulle bestaan uit twee parallelle plate wat deur 'n diëlektrikum geskei word. Soms, om spasie te bespaar, word hierdie toebroodjie soos 'n rol opgerol. En in sommige gevalle het hulle verskeie lae wat op 'n sekere manier verbind is.
Die berekening van die kapasitansie van 'n kapasitor wat uit twee metaalplate bestaan, met bekende fisiese afmetings, is gewoonlik nie moeilik nie, asook die berekening van die resulterende kapasitansie wanneer kapasitors in serie of in parallel gekoppel word.
