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유전체가있는 병렬 플레이트 커패시터에 대한 물리학




병렬 플레이트 커패시터는 전극과 재료 또는 유전체 단체를 사용하여 커패시터를 배열하는 커패시터 유형을 나타냅니다. 2 개의 병렬 플레이트 커패시터는 전극 역할을합니다. 유전체는 항상 그들 사이에 존재하며, 이는 플레이트의 분리기 역할을합니다. 평행 커패시터의 두 플레이트는 항상 같은 치수입니다. 각 플레이트는 전원 공급 장치에 연결됩니다.


이 커패시터는 주로 배터리 또는 충전식 에너지 ​​시스템에 사용됩니다. 이 커패시터는 동적 디지털 메모리 시스템에도 사용됩니다. 펄스, 레이저 및 레이더 에서이 커패시터의 사용도 중요합니다. 병렬 플레이트 커패시터 의이 장에서는 각 커패시터의 상세한 이해, 커패시터 에너지 계산 공식, 기본 원리 및 커패시터와 유전체와의 관계를 다룹니다.

병렬 플레이트 커패시터의 개념

평행 플레이트 커패시터에서, 2 개의 금속 판이 서로 마주보고 유전체 재료로 분리됩니다. 유전체 매체는 진공, 공기 또는 양모, 종이, 유리, 운모, 전해질 겔 등과 같은 비전도 재료 일 수 있습니다. 유전체 특성은 비 결합 특성으로 인해 플레이트를 통한 전류 흐름을 방지합니다.


유전체 재료는 전기장의 효과 하에서 원자를 편광시킵니다. 전압 공급원은 편광을 형성하며, 이로 인해 병렬 플레이트 커패시터에 양전하 및 음전하가 증착됩니다. 커패시터와 DC 소스를 연결하면 개방 회로처럼 작동합니다. 반면에, 그것은 AC 소스와 연결할 때 단락 역할을합니다. 병렬 커패시터의 번영은 AC 공급에서 고조파를 필터링하기에 적합한 장소를 만듭니다. 또한 다른 응용 분야의 전기 회로에서 조정 목적으로 사용됩니다.

이 커패시터는 트랜스 듀서 응용 프로그램으로도 작용할 수 있습니다. 이와 함께, 그것은 또한 용량 성 반응 전력의 원천으로 사용될 수 있습니다. 시스템의 발전기를 개선하기위한 전력 시스템 보조 장치를 공급하는 데 중요한 요소가 될 수 있습니다. 또한 시스템의 안정성을 향상시킵니다. 병렬 플레이트 커패시터는 에너지 저장 장치로도 사용할 수 있습니다.

유전체의 개념

유전체는 전기장의 존재 하에서 편광 특성을 나타내는 일종의 절연체입니다. 이 재료는 정상 전기 도체와 같은 자유 전자를 가지고 있지 않기 때문에 전기 도체가 열악합니다. 그러나, 전류가있는 경우, 전자의 평형은 반대 방향으로 약간 이동한다. 긍정적 인 전하가 적용된 필드의 방향에 맞추기 때문입니다. 이 현상은 유전체 분극으로 알려져 있습니다.


유전체 편광으로 인해 내부 전기장이 생성되어 외부 필드가 유전체에 미치는 영향을 낮 춥니 다. 다시 말해, 내부의 하전 된 입자는 분극화되어 필드의 방향 또는 방향에 맞게 정렬됩니다. 필드가 제거되면 입자는 초기 평형 상태로 돌아갑니다. 유전체 재료는 에너지를 저장하고 소산합니다. 유전체 매체의 주요 응용 중 하나는 병렬 플레이트 커패시터에 있습니다.


병렬 플레이트 커패시터 공식의 세부 사항

병렬 플레이트 커패시터의 공식은

로 표시 될 수 있습니다.

c =kϵ0 (a/d)

여기서, k는 유전체 재료의 상대적인 유출과 관련이 있습니다. D는 두 판 사이의 거리이고, a는 판의 면적이고 ϵ0은 유출의 공간이다.

병렬 플레이트 커패시터의 원리

우리는 우리가 플레이트에 일정량의 충전을 제공 할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 그러나 우리가 플레이트에 더 많은 비용을 청구하면 전위가 증가하고 충전에 누출이 발생합니다. 양으로 하전 된 플레이트 옆에 다른 플레이트를 넣으면, 음전하는 플레이트 측면쪽으로 흐르고, 이는 양으로 하전 된 플레이트에 더 가깝습니다.

두 플레이트가 충전 될 때, 음수가있는 플레이트는 플레이트 1에 대한 전위차를 줄일 것입니다. 그러나 두 번째 플레이트에 대한 음의 전하는 더 많은 충전물이 플레이트 1에 전달 될 수 있도록 더 많은 전하가 덜 전하 될 것입니다. 플레이트 커패시터.

결론

우리는 자기장의 에너지 저장 용량이 전기장의 용량보다 높기 때문에이 커패시터를 에너지 저장으로 사용할 수 없습니다. 유전체에는 또한 몇 가지 단점이 있습니다. 충전으로 인해 오랫동안 충전을 보유 할 수 없으므로 이상적인 충전 교반 장치로 사용할 수 없습니다.


이 장에서는 병렬 플레이트 커패시터와 관련된 모든 측면과 에너지를 교반하고 에너지 흐름을 제어하는 ​​유전체의 중요성을 다루었습니다. 그와 함께, 그것은 더 명확하고 이해할 수 있도록 계산 공식에 대해 논의됩니다.



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