ظرفیت خازنی

در فیزیک، ظرفیت خازنی (به انگلیسی: Capacitance) به توانایی نگه‌داری بار الکتریکی گفته می‌شود. ساده‌ترین نوع خازن، خازنی با دو صفحه‌ موازی است. در خازن‌ صفحه‌ای، ظرفیت با مساحت صفحه (A) رابطۀ مستقیم، و با فاصله دو صفحه (d)، رابطۀ وارون دارد. اگر بار الکتریکی روی صفحه‌ها را با Q+ و Q- و ولتاژ میان دو صفحه را با V نشان دهیم:

نمادهای رایج
C
دستگاه بین‌المللی یکاهافاراد

در سیستم SI، یکای ظرفیت، فاراد است و هر فاراد، ۱ کولن بر ولت است.

انرژی اندوخته در خازن، با مقدار کار برای باردار کردن آن برابر است. با در نظر گرفتن ظرفیت C و بار q+ در یک صفحه و بار q- در دیگری، اگر بار الکتریکی از یک صفحه بر خلاف جهت پتانسیل به سمت صفحه دیگر حرکت کند طبق V=q/C، تغییر کار (dW) برابرست با:

که:

W مقدار کار بر حسب ژول است
q اندازه بار بر حسب کولن است
C ظرفیت بر حسب فاراد است.

انرژی اندوخته در خازن با استفاده از یک معادله انتگرالی بدست می‌آید. کار (W) برای باردار کردن خازن بدون بار (q = ۰) که در آن بارهای Q+ و Q- روی دو صفحه ذخیره شوند، از معادله زیر بدست می‌آید:

منابعویرایش

مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Capacitance». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۳ مهر ۱۳۸۹.