Elektrik kapasitansı nedir?

Genellikle okul fizik derslerinde öğretmen elektrik konusunu açıklarken, elektrik akımı ile su akışı karşılaştırılır. Çoğu durumda, her zaman olmasa da, meydana gelen süreçlerin anlaşılmasını kolaylaştırmak için böyle bir karşılaştırma tamamen kabul edilebilir. Aslında, "akım" sözcüğü bile, özellikle sıvılar için kullanılır. Ve kapasite ne? Bu, cismin karakteristik özelliklerinden birisidir, her şeyi içerme kabiliyetidir. Örneğin, herkes kutunun kapasitesinin 3 litre olduğunu bilir. Açıkçası, biriken su miktarı geminin kapasitesine doğrudan bağlıdır. Yani, iki kova, örneğin 8 litre ve 12 litre alırsanız, boyları eşit, ancak yalnızca çaptır. Bu konuda "elektrik kapasitesi" kavramı çok benzerdir. Örneğin, kapasiteyi etkileyen parametrelerden biri boyutlardır. Elektrik kapasitesi (EE) belli miktarda elektrik biriktirme ve koruma kapasitesidir. Herhangi bir iletken malzeme, bir takım parametrelere bağlı olarak belirli bir EE'ye sahiptir. Şarj birikimi süreci, daha büyük bir kapasiteye sahip başka bir nesneye akma ihtimalinin bulunmaması durumunda mümkündür.

Elektriksel kapasitans, bir şarj biriktirme (potansiyel-v) ve şarjın kendisinin (q) değerini hesaba katan bir formül vasıtasıyla ifade edilebilir. "C" harfi ile gösterilen:

C = q / v

Elektrik kapasitesi faradlarda ölçülür. Bununla birlikte, bu değer oldukça büyük olduğundan, modern elektronik devrelerde mikro ve pikofaratlar sıklıkla kullanılmaktadır. Büyük kapasiteler yalnızca belirli cihazlarda ve hesaplamalarda kullanılır. Buna göre, "mikro ve piko" önekleri -6 ve -12 derece'de 1 x 10'dur. Oluşan süreçler, tek bir iletkenin elektrik kapasitesi aracılığıyla kolayca tarif edilebilir.

Dış iletkenliğin olmadığı, iletken olmayan bir akım ortamında bir iletken düşünelim. Güç kaynağına bağlayın . Bazı elektronlar, materyal yapısına girerek aşırı bir potansiyel oluşturur, yani bu yükler belirli koşullar altında (bir devre oluşturur) çalışma gerçekleştirebilir. Yüzey üzerinde, iletkenin mekansal konfigürasyonuna ve boyutlarına bağlı olarak belli bir yoğunluk ile dağıtılırlar. Her bir nokta şarjının etrafında, iletkenin diğer tüm bölümlerini etkileyen bir elektrik alanı bulunur. Böyle bir tekli iletkenin potansiyeli yükle doğrudan orantılıdır. Verilen yük (q) ile iletken için potansiyel (Fi) arasındaki oran değişmez, çünkü yalnızca ortamın dielektrik sabitinin boyutlarına (boyut, şekil) ve katsayısına bağlıdır . Örnekte, tek başına bir iletkenin belirtilmesi hiçbir şey için değildir. Yanında başka cesetler varsa, tek şarjlı elektrik alanı, çevredeki cisimlerde, karşıt işaretin potansiyelini indükleyecek ve bu son değerini etkileyecektir (daha az olacaktır).

Bir elektrik akımı toplamak için özellikleri kullanan en basit unsur bir kondansatördür. Dielektrik bir malzeme ile ayrılmış iki iletkendir. Özelliği, üretilen elektrik alanının plakalar arasında (iletkenlerin zıt bölümleri) "bağlı" olması ve çevredeki cisimleri hemen hemen etkilememesi ve bu nedenle dış çalışma için potansiyelin boşa harcanmamasıdır.

Kapasiteyi çeşitli şekillerde artırabilirsiniz:

• Tabaklar arasındaki boşluğu azaltın. Sonsuz indirgeme imkansızdır çünkü iletken olmayan bir maddenin parçalanması meydana gelebilir, bu da bir yük kaybına neden olur;
• Arızaya karşı yüksek dirençli iletken olmayan malzemeleri seçin;
• Tabakların alanını arttırın. Kapasitörün kabul edilebilir boyutlarını korumak için plakaların mekansal düzenlenmesi sıklıkla değişir. Örneğin, iki iletken bir yalıtkan tarafından ayrılmış halkalar halinde bükülür.