Что такое параллельный пластинчатый конденсатор: принцип и его создание

Конденсатор является одним из видов электрического компонента, и его основная функция заключается в том, чтобы хранить энергию в форме электрического заряда и генерировать разность потенциалов на двух пластинах, аналогичную мини-перезаряжаемой батарее. Конденсаторы доступны в различных типах, от очень маленьких до больших, но их функция такая же, как для накопления электрического заряда. Конденсатор включает в себя две металлические пластины, которые электрически разделены воздухом или хорошим изолирующим материалом, например керамикой, пластиком, слюдой и т. Д. Этот изолирующий материал известен как диэлектрик. В этой статье обсуждается обзор конденсатора с параллельными пластинами и его работа.

Что такое конденсатор с параллельными пластинами?

Определение: Конденсатор, который может быть сформирован с использованием расположения электродов и изоляционного материала, такого как диэлектрик известен как конденсатор с параллельными пластинами. Конденсатор включает в себя две проводящие пластины, разделенные диэлектрическим материалом. Здесь токопроводящие пластины действуют как электроды.

Конструкция параллельного пластинчатого конденсатора

Конструкция этого конденсатора может быть выполнена с помощью металлических пластин или пластин из металлизированной фольги. Они расположены параллельно друг другу на равном расстоянии. Две параллельные пластины конденсатора подключены к источнику питания. Когда первичная обкладка конденсатора подключена к клемме + Ve батареи, она получает положительный заряд. Точно так же, когда вторая пластина конденсатора подключается к отрицательному выводу батареи, она получает отрицательный заряд. Таким образом, он сохраняет энергию между пластинами из-за зарядов притяжения.

Конструкция параллельного пластинчатого конденсатора

Принципиальная электрическая схема

Следующая схема конденсатора с параллельными пластинами используется для зарядки конденсатора. В этой схеме «C» - конденсатор, разность потенциалов - «V», а «K» - переключатель.

Как только ключ, такой как «K», закрыт, поток электронов от пластины 1 начнет течь в направлении + Ve клеммы батареи. Таким образом, поток электронов будет идти от -Ve конца батареи к + Ve.

Цепь параллельного пластинчатого конденсатора

В аккумуляторе поток электронов в сторону положительного конца, после этого они начнут течь в пластину2. Таким образом, эти две пластины будут получать заряды, причем одна пластина получит положительный заряд, а вторая пластина - отрицательный.

Эта процедура будет продолжена, как только конденсатор получит разность потенциалов, равную точному количеству батареи. Как только этот процесс останавливается, конденсатор накапливает электрический заряд, включая разность потенциалов. Заряд в конденсаторе можно записать как Q = CV

Принцип параллельных пластинчатых конденсаторов

Мы знаем, что можем подать определенное количество электрического заряда на пластину конденсатора. Если мы даем больше энергии, тогда происходит увеличение потенциала, так что это приводит к оттоку заряда. Когда пластина 2 расположена рядом с пластиной 1, которая получает положительный заряд, на эту пластину 2 будет подаваться отрицательный заряд.

Если мы получим пластину 2 и ее поместим рядом с пластиной 1, то через пластину 2 может подаваться отрицательная энергия. Эта отрицательно заряженная пластина находится ближе к положительно заряженной пластине. Когда пластина 1 и пластина 2 имеют заряды, отрицательный заряд на пластине 2 уменьшит разность потенциалов на первой пластине.

В качестве альтернативы положительный заряд на второй пластине увеличит изменение потенциала на первой пластине. Однако отрицательный заряд на пластине 2 будет иметь дополнительное влияние. Таким образом, на пластине 1 может быть подан больший заряд. Таким образом, неравенство потенциалов будет меньше из-за отрицательных зарядов на второй пластине.

Емкость параллельного пластинчатого конденсатора

Направление электрического поля - это не что иное, как поток положительного тестового заряда. Ограничение тела можно использовать для хранения электроэнергия называется емкостью. Конденсатор включает в себя его емкость аналогично, конденсатор с параллельными пластинами включает две металлические пластины с площадью «А», и они разделены на расстояние ». Формула конденсатора с параллельными пластинами может быть показана ниже.

C = k * ϵ0 * A * d

Где,

‘O’ - диэлектрическая проницаемость пространства

‘K’ - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала.

‘D’ - перегородка между двумя пластинами

«А» - площадь двух пластин

Создание параллельных пластинчатых конденсаторов

Конденсатор с двумя параллельно расположенными пластинами показан ниже.

Конденсатор Производства

Первая пластина в конденсаторе несет заряд «+ Q», а вторая пластина несет заряд «–Q». Площадь между этими пластинами может быть обозначена буквой «A» и расстоянием (d). Здесь «d» меньше площади пластин (d<

σ = Q / A

Точно так же, когда весь заряд на второй пластине равен «-Q» и площадь пластины равна «A», тогда плотность поверхностного заряда может быть получена как

σ = -Q / A

Области этого конденсатора можно разделить на три части, такие как площадь 1, площадь 2 и площадь 3. Область 1 слева от пластины 1, область 2 между плоскостями и область 3 справа от второй пластины. Электрическое поле можно рассчитать в области вокруг конденсатора. Здесь электрическое поле согласовано, и его путь проходит от пластины + Ve к пластине -Ve.

Разность потенциалов на конденсаторе вычисляется путем умножения пространства между плоскостями на электрическое поле, ее можно получить как

V = Exd = 1 / ε (Qd / A)

Емкость параллельной пластины может быть получена как С = Q / V = ​​εoA / d

Емкость конденсатора с параллельными пластинами с двумя диэлектриками показана ниже. Площадь каждой пластины - Am2 и разделена расстоянием d-метра. Два диэлектрика - это K1 и k2, тогда емкость будет такой, как показано ниже.

Емкость первичной половины ширины конденсатора составляет d / 2 = C1 => K1Aϵ0 / d / 2 => 2K1Aϵ0 / d

Точно так же емкость следующей половины конденсатора равна C2 = 2K2Aϵ0 / д

Когда эти два конденсатора соединены последовательно, чистая емкость будет равна

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

Использование / применение параллельных пластинчатых конденсаторов

Применения конденсатора с параллельными пластинами включают следующее.

• При параллельном подключении различных конденсаторов в цепи будет сохранено больше энергии, поскольку результирующая емкость - это количество отдельных емкостей всех типов конденсаторов в цепи.
• Конденсаторы с параллельными пластинами используются в источниках питания постоянного тока для фильтрации сигнала o / p и устранения пульсаций переменного тока.
• Конденсаторные батареи для хранения энергии можно использовать в PF (коэффициент мощности) коррекция с помощью индуктивных нагрузок.
• Они используются в автомобиль промышленности для рекуперативного торможения в огромных транспортных средствах.

FAQs

1). Что такое конденсатор с параллельными пластинами?

Когда две металлические пластины соединены параллельно, разделив их диэлектрический материал известен как конденсатор с параллельными пластинами.

2). Как мы можем рассчитать емкость конденсатора с параллельными пластинами?

Емкость этого конденсатора может быть рассчитана по этой формуле, например, C = ε (A / d).

3). Что такое единица СИ у конденсатора

Единица СИ - фарад (Ф).

4). От чего зависит емкость конденсатора с параллельными пластинами?

Это зависит от расстояния и площади двух пластин.

Таким образом, это все о конденсаторе с параллельными пластинами. Всякий раз, когда необходимо накопить большое количество электрического заряда конденсатор , это невозможно в пределах одного конденсатора. Таким образом, конденсатор с параллельными пластинами используется для хранения большого количества электроэнергии, поскольку они используют две пластины в качестве электродов. Вот вам вопрос, каковы преимущества и недостатки конденсатора с параллельными пластинами?