Hva er en parallell platekondensator: prinsipp og dens avledning

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Kondensatoren er en slags elektrisk komponent, og hovedfunksjonen til dette er å lagre energien i en elektrisk ladningsform og genererer en potensiell forskjell på de to platene som ligner på et lite oppladbart batteri. Kondensatorer er tilgjengelig i forskjellige typer fra veldig liten til stor, men funksjonen til alle disse er den samme som å lagre elektrisk ladning. En kondensator inkluderer to metallplater som er skilt elektrisk gjennom luften eller godt isolerende materiale som keramikk, plast, glimmer osv. Dette isolasjonsmaterialet er kjent som et dielektrikum. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over kondensatoren og den fungerer.

Hva er en parallell platekondensator?

Definisjon: En kondensator som kan dannes ved å arrangere elektroder og isolerende materiale som dielektrisk er kjent som en parallellplatekondensator. Kondensatoren inkluderer to ledende plater som er separert gjennom et dielektrisk materiale. Her fungerer ledende plater som elektroder.




Parallell plate kondensator konstruksjon

Konstruksjonen av denne kondensatoren kan gjøres ved hjelp av metallplater, ellers metalliserte folieplater. Disse er ordnet parallelt med hverandre med lik avstand. De to parallelle platene i kondensatoren er koblet til strømforsyningen. Når kondensatorens primærplate er koblet til + Ve-terminalen på batteriet, får den en positiv ladning. På samme måte, når kondensatorens andre plate er koblet til en negativ terminal på batteriet, får den en negativ ladning. Så den lagrer energien mellom platene på grunn av tiltrekningskostnadene.

Parallell plate kondensator konstruksjon

Parallell plate kondensator konstruksjon



Kretsdiagram

Følgende krets av en parallellplatekondensator brukes til å lade kondensatoren. I denne kretsen er ‘C’ kondensatoren, potensialforskjellen er ‘V’ og ‘K’ er bryteren.

Når nøkkelen som ‘K’ er lukket, vil strømmen av elektroner fra plate1 begynne å strømme i retning av + Ve-terminalen på batteriet. Så strømmen av elektroner vil være fra –Ve-enden av batteriet til + Ve-enden.

Parallell plate kondensatorkrets

Parallell plate kondensatorkrets

I batteriet vil strømmen av elektroner i retning av den positive enden, deretter vil de begynne å strømme i platen2. På denne måten vil disse to platene få ladninger, der en plate får en positiv ladning og den andre plata vil få en negativ ladning.


Denne prosedyren vil fortsette når kondensatoren får en potensiell forskjell i den nøyaktige mengden batteri. Når denne prosessen stopper, lagrer kondensatoren elektrisk ladning inkludert potensiell forskjell. Ladningen i kondensatoren kan skrives som Q = CV

Prinsipp for parallellplatekondensator

Vi vet at vi kan levere en viss mengde elektrisk ladning til en kondensatorplate. Hvis vi gir mer energi, er det en økning i potensialet slik at det fører til en utstrømning i ladningen. Når platen2 er ordnet ved siden av platen1 som får en positiv ladning, vil en negativ ladning tilføres denne platen2.

Hvis vi får plate2 og den plasseres ved siden av plate1, kan negativ energi tilføres gjennom plate2. Denne negativt ladede platen er nærmere den positivt ladede platen. Når plate1 og plate2 har ladninger, vil den negative ladningen på plate2 redusere potensialforskjellen på den første plate.

Alternativt vil den positive ladningen på den andre platen heve den potensielle variasjonen på den første platen. Imidlertid vil den negative ladningen på plate 2 ha en ekstra innvirkning. Dermed kan mer lading gis på plate 1. Så den potensielle forskjellen vil være mindre på grunn av de negative ladningene på den andre plate.

Kapasitansen til parallellkondensatoren

Den elektriske feltretningen er bare strømmen av den positive testladningen. Begrensningen av kroppen kan brukes til å lagre elektrisk energi er kjent som kapasitans. En kondensator inkluderer dens kapasitans på samme måte, den parallelle platekondensatoren inkluderer to metallplater med areal ‘A’, og disse er skilt gjennom ’avstanden. Formelen for kondensatoren for parallellplaten kan vises nedenfor.

C = k * ϵ0 * A * d

Hvor,

‘Εo’ er permittiviteten til rommet

‘K’ er det dielektriske materialets relative permittivitet

‘D’ er skilleveggen mellom de to platene

‘A’ er arealet av to plater

Parallell platekondensatoravledning

Kondensatoren med to plater arrangeres parallelt er vist nedenfor.

Kondensatoravledning

Kondensatoravledning

Den første platen i kondensatoren bærer '+ Q' ladning og den andre platen bærer '–Q' ladning. Området mellom disse platene kan betegnes med ‘A’ og avstanden (d). Her er ‘d’ mindre enn arealet til platene (d<

σ = Q / A

På samme måte, når hele ladningen på den andre platen er '-Q' og er arealet til platen er 'A', så kan tettheten av overflateladning avledes som

σ = -Q / A

Regionene til denne kondensatoren kan deles inn i tre divisjoner som area1, area2 og area3. Område 1 er igjen til plate1, område 2 er mellom flyene og område 3 er høyre for andre plate. Det elektriske feltet kan beregnes i regionen rundt kondensatoren. Her er det elektriske feltet konsistent og banen er fra + Ve-platen til –Ve-platen.

Potensialforskjellen beregnes over kondensatoren ved å multiplisere rommet mellom flyene med det elektriske feltet, det kan avledes som,

V = Exd = 1 / ε (Qd / A)

Kapasitansen til parallellplaten kan avledes som C = Q / V = ​​εoA / d

Kapasitansen til en parallellplatekondensator med 2 dielektrikum er vist nedenfor. Hvert plateområde er Am2 og atskilt med d-meter avstand. De to dielektrikene er K1 & k2, da vil kapasitansen være som følger.

Kapasitansen til den primære halvdelen av kondensatorbredden er d / 2 = C1 => K1Aϵ0 / d / 2 => 2K1Aϵ0 / d

Tilsvarende er kapasitansen til neste halvdel av kondensatoren C2 = 2K2Aϵ0 / d

Når disse to kondensatorene er koblet i serie, vil nettokapasitansen være

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

Parallell platekondensatorbruk / applikasjoner

Anvendelsene av parallellplatekondensatoren inkluderer følgende.

  • Ved å koble forskjellige kondensatorer parallelt i en krets, vil den lagre mer energi fordi den resulterende kapasitansen er antall individuelle kapasitanser for alle typer kondensatorer i kretsen.
  • Parallelle platekondensatorer brukes i likestrømforsyninger for å filtrere o / p-signalet og fjerne vekselstrømsrypp
  • Kondensatorbankene for energilagring kan brukes i PF (effektfaktor) korreksjon ved hjelp av induktive belastninger.
  • Disse brukes i bil bransjer for regenerativ bremsing i store kjøretøyer.

Vanlige spørsmål

1). Hva er en kondensator med parallell plate?

Når to metallplater er koblet parallelt ved å skille med a dielektrisk materiale er kjent som en parallellplatekondensator.

2). Hvordan kan vi beregne kapasitansen til en parallellplatekondensator?

Kapasitansen til denne kondensatoren kan beregnes ved å bruke denne formelen som C = ε (A / d).

3). Hva er SI-enheten til en kondensator

SI-enheten er faraden (F).

4). Hva avhenger kapasitansen til parallellplatekondensatoren?

Det avhenger av avstanden og arealet til de to platene.

Dermed handler alt om en oversikt over parallellplatekondensatoren. Når den høye mengden elektrisk ladning må lagres en kondensator , er det ikke mulig i en enkelt kondensator. Så en parallellplatekondensator brukes til å lagre en høy mengde elektrisk energi ettersom de bruker to plater som elektroder. Her er et spørsmål til deg, hva er fordelene og ulempene med en kondensator med parallellplate?