Capacità
Capacità è definito come la capacità di un elemento diconservare la carica elettrica. Un condensatore immagazzina energia elettrica sotto forma di campo elettrico dai due elettrodi di un condensatore, uno positivo e l'altro negativo. In altre parole, Capacità è una misura della carica per unità di tensione che può essere immagazzinata in un elemento. Essa è denotata da (C) e la sua unità è Farad (F).
Contenuto:
- Spiegazione e derivazione della capacità
- Tipi di condensatori
- Circuito del condensatore di serie
- Circuito del condensatore parallelo
La capacità è principalmente classificata in duetipi; sono l'auto-capacità e la reciproca capacità. La sostanza che ha più auto-capacità immagazzina più cariche elettriche e sostanza che ha bassa capacità immagazzina meno cariche elettriche.
Spiegazione e derivazione della capacità
Se le due piastre parallele sono collegate,si sovrappongono e sono collegati a una tensione di alimentazione CC come mostrato nella figura. Le due piastre sono separate da un dielettrico isolante in modo che la carica non si incroci. Un terminale della piastra parallela è collegato all'alimentazione positiva e l'altro all'alimentazione negativa. Quando l'alimentazione è ON, il condensatore inizia a caricarsi e immagazzina energia anche se l'alimentazione è OFF.
Dove,
- C è la capacità in Farad o Micro Farad
- A è l'area di sovrapposizione delle due piastre in metri quadrati
- d è la distanza di separazione tra due piastre in metri
- ε0 è noto come la costante elettrica
- εr è la costante dielettrica del materiale tra le due piastre
Si dice che la capacità sia una farad se un coulomb di carica è immagazzinato con un volt attraverso i due elettrodi dell'elemento. L'elemento che ha capacità è chiamato condensatore.
La carica sul condensatore in qualsiasi istante di tempo è
q essendo la quantità di carica che può essere immagazzinata in un condensatore di capacità (C) contro una differenza di potenziale di (v) volt.
Dove i, qev rappresenta rispettivamente il valore istantaneo di corrente, carica e tensione.
Dove
v0 è la tensione iniziale del condensatore
vt è la tensione finale del condensatore
Adesso,
La potenza assorbita dal condensatore è data dall'equazione mostrata sotto
L'energia immagazzinata dal condensatore è data come
La corrente attraverso il condensatore è zero se illa tensione applicata attraverso il condensatore è costante. Questo significa che quando la tensione continua viene applicata al condensatore senza carica iniziale, il condensatore funge prima da cortocircuito ma non appena si carica completamente, il condensatore inizia a comportarsi come un circuito aperto .
Il condensatore immagazzina solo energia e non dissipa mai l'energia in alcuna forma. Può immagazzinare una quantità finita di energia, anche se la corrente attraverso il condensatore è zero.
Tipi di condensatori
I vari tipi di condensatori sono i seguenti
- Condensatore di carta
- Condensatore d'aria
- Condensatore di plastica
- Condensatore di mica argentato
- Condensatore ceramico
- Condensatore elettrolitico
- Condensatore di porcellana
Serie e capacità parallela in un circuito
Circuito del condensatore di serie
Se il numero di condensatori, ad esempio, C1, C2, C3... ..collegati insieme in una serie è chiamato un circuito di condensatori serie. La corrente che scorre in questo tipo di circuito sarà la stessa su tutto il condensatore quando sono connessi in serie. Il collegamento in serie del condensatore è mostrato di seguito nella figura
Circuito del condensatore parallelo
Se il numero di condensatori è collegato l'un l'altro come nella connessione parallela, si dice che il circuito sia un circuito di condensatori paralleli. Il circuito è mostrato sotto
La capacità equivalente nel circuito parallelo è data dall'equazione mostrata sotto