Năng lượng của tụ điện và điện dung của nó

Nếu hai báo cáo được báo cáo cho hai dây dẫn cách điện bị cô lập, cái gọi là sự khác biệt có thể xảy ra giữa chúng, phụ thuộc vào kích thước của các điện tích này và về hình học của các dây dẫn. Trong trường hợp các chi phí có cùng độ lớn nhưng ngược lại bằng dấu, bạn có thể nhập định nghĩa điện dung điện, từ đó bạn có thể rút ra một khái niệm như năng lượng của tụ điện. Công suất điện của một hệ thống bao gồm hai dây dẫn là tỷ số của một trong những chi phí để sự khác biệt tiềm năng giữa các dây dẫn.

Năng lượng của tụ điện phụ thuộc trực tiếp vào điện dung. Mối quan hệ này có thể được xác định bằng các phép tính. Năng lượng của bình ngưng (công thức) sẽ được biểu diễn bởi một chuỗi:

Trong đó W là năng lượng của tụ điện, C là điện dung, U là sự khác biệt có thể xảy ra giữa hai tấm (điện áp), trong đó W = , Q là giá trị của giá trị điện tích.

Giá trị của giá trị điện dung phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của dây dẫn và điện môi tách các dây dẫn này. Một hệ thống trong đó một điện trường tập trung (địa hoá) chỉ ở một vùng nhất định được gọi là tụ điện. Các dây dẫn tạo thành thiết bị này được gọi là tấm. Đây là thiết kế đơn giản nhất của cái gọi là tụ điện phẳng.

Thiết bị đơn giản nhất là hai tấm phẳng, có khả năng dẫn điện. Dữ liệu của tấm được song song ở một khoảng cách nhất định (tương đối nhỏ) từ mỗi khác và được ngăn cách bởi một lớp của một điện môi nhất định. Năng lượng của trường ngưng trong trường hợp này sẽ được bản địa hóa chủ yếu giữa các tấm. Tuy nhiên, gần các cạnh của đĩa và trong một số không gian xung quanh, vẫn còn một bức xạ yếu sẽ xuất hiện. Nó được gọi là trong văn học một lĩnh vực tán xạ. Trong hầu hết các trường hợp, nó được chấp nhận để bỏ qua nó và cho rằng toàn bộ năng lượng của tụ điện được đặt hoàn toàn giữa các tấm. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, nó vẫn được tính đến (chủ yếu là sử dụng vi điện dung hoặc ngược lại các dung lượng siêu).

Điện dung điện (do đó năng lượng của tụ điện) phụ thuộc trực tiếp vào các tấm. Nếu chúng ta nhìn vào công thức C = E0 * S / d, trong đó C là dung, E0 là giá trị của tham số như hằng số điện môi (trong trường hợp này là chân không) và d là giá trị của khoảng cách giữa các tấm, có thể kết luận rằng công suất của Tụ điện phẳng sẽ tỉ lệ nghịch với giá trị của khoảng cách giữa các tấm này và tỷ lệ thuận với diện tích của chúng. Nếu không gian giữa các tấm được lấp đầy bằng một chất điện môi nào đó, năng lượng của tụ điện và điện dung của nó sẽ tăng lên bởi một yếu tố của E (E trong trường hợp này là hằng số điện môi).

Do đó, bây giờ có thể biểu diễn công thức năng lượng tiềm năng, tích lũy giữa hai tấm (đĩa) của bình ngưng: W = q * E * d. Tuy nhiên, dễ dàng hơn để diễn đạt khái niệm "năng lượng ngưng tụ" thông qua điện dung: W = (C * U * U) / 2.

Công thức kết nối song song và nối tiếp vẫn có hiệu lực đối với bất kỳ số lượng tụ điện nào được kết nối với pin.