Конденсатор: параллельные пластины

Физика > Параллельно-пластинчатый конденсатор

Что такое конденсатор с параллельными пластинами – строение и общая структура конденсатора. Читайте о сохранении заряда, диэлектриках, проводниках и изоляторах.

Конденсатор с параллельной пластиной – электрический компонент, который используют для сбережения энергии в электрическом поле между двумя заряженными плоскими поверхностями.

Задача обучения

• Охарактеризовать общую структуру конденсатора.

Основные пункты

• Конденсаторы отличаются по форме, но все они вмещают два проводника, разделенных диэлектрическим материалом.
• Конденсаторы сохраняют заряд в двух отдельных проводящих поверхностях. Одна сторона выступает положительной, а вторая – отрицательная. Из-за формирования заряда на противоположных поверхностях, создается и электрическое поле, сохраняющее энергию. Диэлектрик выступает изолятором.
• Способность удерживать заряд вычисляется в Фарадах (F). Обычно в конденсаторах есть небольшая утечка тока из-за диэлектрика.

Термины

• Проводник – материал с перемещающимися электрическими зарядами.
• Диэлектрик – электрически изолирующий или не проводящий материал.
• Конденсатор – электронный компонент, способный сберегать электрический заряд. Состоит из двух проводников, отделенных диэлектриком.

Обзор

Конденсатор – электрический компонент, применяемый для сбережения энергии в электрическом поле. Они могут отличаться по форме, но состоят из двух проводников, отделенных диэлектрическим материалом. Здесь мы рассмотрим модель с параллельными пластинами.

Емкость

Конденсаторы скапливают заряд на двух отдельных проводящих поверхностях. Одна сторона выступает положительной, а вторая – отрицательная. Заряд формируется на этих противоположных пластинах, из-за чего создается и электрическое поле. Диэлектрик между проводниками функционирует как изолятор и не дает зазору засориться. Обычно подобные диэлектрики представлены стеклом, воздухом, бумагой или вакуумом. В реальности они не способны гарантировать идеальную изоляцию и пропускают немного тока.

Конденсаторы ограничены в возможности предотвращать поступление заряда от одной поверхности к другой. Эта способность высчитывается в Фарадах (F) = 1 ампер-секунд на вольт.

Емкость определяется по формуле:

Напряжение (V) связано с дистанцией между пластинами, диэлектрической проницаемостью, площадью поверхности проводника и зарядом (Q) на пластинках:

На основе диэлектрической прочности (E_ds) и дистанции между пластинами конденсатор может «сломаться» при определенном напряжении (V_bd):