ظرفیت خازنی: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
صفحه‌ای جدید با '{{الکترومغناطیس |cTopic= الکترومغناطیس}} در الکترومغناطیس و الکترونیک،ظرفیت به توان...' ایجاد کرد
 
بدون خلاصۀ ویرایش
خط ۱:
{{الکترومغناطیس |cTopic= الکترومغناطیس}}
 
در [[الکترومغناطیس]] و الکترونیک،ظرفیت[[الکترونیک]]،'''ظرفیت''' به توانایی نگه‌داری [[بار الکتریکی]] توسط یک پیکر گفته می‌شود.ظرفیت همچنین مقدار [[انرژی پتانسیل الکتریکی|انرژی الکتریکی]] اندوخته شده یا جدا است که [[پتانسیل الکتریکی]] نامیده می‌گردد.همگانی‌ترین گونه از دستگاه انبارش انرژی،[[خازن]]‌هایی با صفحه‌های موازی است.در خازن‌های صفحه موازی،ظرفیت با اندازه مساحت سطح صفحه (''A'') رابطه مستقیم و با فاصله میان دو صفحه موازی (''d'') رابطه عکس دارد.اگر بارهای الکتریکی روی صفحه‌ها را با ''Q+'' و ''Q-'' و ولتاژ اعمال شده به میان دو صفحه را با ''V'' نشان دهیم،داریم:
 
:<math>C = \frac{Q}{V} \, .</math>
 
در [[سامانه استاندارد بین‌المللی یکاها|اس‌آی]] یکای ظرفیت [[فاراد]] است و هر فاراد برابرست با ۱ [[کولن]] بر [[ولت]].
 
انرژی (با یکای [[ژول]]) اندوخته شده در یک خازن با کار انجام شده برای باردار کردن آن خازن برابر است.ظرفیت ''C'' را در نظر بگیرید که در آن بار ''q+'' در یک صفحه و بار ''q-'' در دیگری موجود هستند؛اگر یک ذرهبار الکتریکی از یک صفحه بر خلاف جهت پتانسیل به سمت صفحه دیگر حرکت کند طبق V=q/C ،تغییرهای کار (d''W'') برابرست با:
 
:<math> \mathrm{d}W = \frac{q}{C}\,\mathrm{d}q </math>
 
که در اینجا:
: ''W'' کار انجام شده است که با [[ژول]]
: ''q'' اندازه بار است و با [[کولن]]
: ''C'' ظرفیت است و با [[فاراد]] اندازه‌گیری می‌شود.
 
اندازه انرژی اندوخته شده در یک خازن با استفاده از یک معادله انتگرالی[[انتگرال]]ی بدست می‌آید.کار (''W'') انجام شده برای باردار کردن یک خازن بدون بار (q = ۰) که در آن برای باردار شدن،بارها از صفحه‌ای به صفحه دیگر می‌جهند تا هر یک از بارهای ''Q+'' و ''Q-'' در صفحه‌هایی جدا قرار گیرند،از معادله زیر بدست می‌آید:
 
:<math> W_\text{charging} = \int_{0}^{Q} \frac{q}{C} \, \mathrm{d}q = \frac{1}{2}\frac{Q^2}{C} = \frac{1}{2}CV^2 = W_\text{stored}.</math>