Kapasite elektrik

Nan elektrisite ak elektwonik, kapasite a reprezante kantite chaj elektrik ki pote pa yon akimilatè, yon kondensatè oswa yon kondiktè pou yon vòltaj.

elektwochimik kondensatè (elektwolitik aliminyòm). 1^e se 1 000 µF pou yon vòltaj fonksyònman 35 V (modèl axial), 2^e se 10 µF pou 160 V (modèl radial).

Definisyon

Li defini kòm sòm chaj elektrik eleman an divize pa potansyèl eleman an:

$C={\frac {Q}{U}}$

Oswa:

• $C$: kapasite (an farad (F));
• $Q$: chaj (an koulon (C));
• $U$: diferans potansyèl atravè eleman an (an volt (V)).

Kapasite a kapab eksprime tou lè l sèvi avèk flux elektrik (gade teyorèm Gauss la):

$C={\varepsilon _{0}}{\frac {\Phi }{U}}$

Oswa:

• $\varepsilon _{0}$ pèmiktif dielektrik vakyòm (ki vo 8,854 × 10⁻¹² F m⁻¹) ;
• $\Phi$ se flux elektrik (an V·m) ki asosye ak chaj Q.

Pou yon kondansatè, kapasite elektrik la se rapò kantite chaj ki pote nan armati pozitif la ak diferans ki genyen nan potansyèl ant armatures yo.

Enèji

Enèji ki estoke nan yon kondansateur egal a travay jaden elektrik la bay pou akimile chaj yo. Nan yon kondansateur ki gen kapasite "C", pou deplase yon chaj infinitezimal "q" soti nan yon armati nan yon lòt, sa vle di enpoze sou li yon varyasyon potansyèl elektrik ki egal a Δ V = q/C, li nesesè pou bay yon travay δW:

$\mathrm {\delta } W={\frac {q}{C}}\mathrm {d} q$

Oswa:

$W$: travay (an joul (J));

$q$: chaj (an koulon (C));

$C$: kapasite (nan farad (F)).

Nou ka kalkile enèji ki akimile nan kapasite nan entegre ekwasyon sa a. Si nou kòmanse ak yon kapasite dechaje (q = 0) epi deplase chay yo soti nan yon ranfòsman nan yon lòt jiskaske nou gen chay yo +Q ak -Q sou tou de plak, travay la 'W dwe bay:

$W_{\text{chaj}}=\int _{0}^{Q}{\frac {q}{C}}\mathrm {d} q={\frac {1}{2}}{\frac {Q^{2}}{C}}={\frac {1}{2}}CV^{2}=W_{\text{accumul.}}$

Pou yon kondansatè ki fòme ak de plak paralèl, chak nan zòn A ak separe pa yon epesè d nan yon mwayen materyèl ki gen relatif permitivite dyelèktrik ε _r, nou jwenn:

$W_{\text{accumul.}}={\frac {1}{2}}\varepsilon _{0}\varepsilon _{\text{r}}{\frac {A}{d}}V^{2}$

ak $\varepsilon _{0}$ = 8,854 × 10⁻¹² F m⁻¹ (pèmitivite dielectric vakyòm).

Enpedans

enpedans yon kapasite ideyal se:

$Z_{C}={1 \over j\omega C}={1 \over C\omega }e^{-j{\frac {\pi }{2}}}$.

Atik ki gen rapò

• Elektwostatik

Bibliyografi

• (angle) en Blomme G., Blanckaert I., Tenkouano A. and Swennen R. (2004), Relasyon ant kapasite elektrik ak karakteristik rasin, Infomusa, 13 (1), 14-18.