팁 1 : 커패시터의 전기장 에너지를 결정하는 것은 무엇입니까?

팁 1 : 커패시터의 전기장 에너지를 결정하는 것은 무엇입니까?



콘덴서의 전계 에너지는,우선, 전기장 자체의 에너지. 따라서 그것이 무엇에 달려 있는지 이해하기 위해서는 이러한 에너지 유형이 어떻게 형성되는지 이해할 필요가 있습니다.





콘덴서의 전계 에너지를 결정하는 것은 무엇입니까?


















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  • 물리학 교재, 종이, 연필




지침





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물리 수업 10에서 교과서를 엽니 다. 여기에는 주제를 이해하는 데 필요한 기본 정의를 읽을 수있는 "전기"라는 주제가 있습니다. 첫째, 커패시터의 전계가 어떻게 형성되는지 이해할 필요가있다.





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알다시피, 콘덴서는 두 개입니다.반대 부호의 전하를 갖는 평행 평판. 사실, 이것은 커패시터의 아종 (subspecies) 중 하나 일 뿐이지 만 이러한 맥락에서 고려하면 충분합니다. 따라서, 서로 다른 전하를 갖는 두 개의 커패시터 플레이트는 그들 사이의 갭에 전기장을 형성하며, 그 에너지는 측정되어야한다.





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종이 한 장을 가져와 주제를 그린다.커패시터 플레이트 내부의 전기장. 커패시터 자체를 나타내는 두 개의 좁은 세로 직사각형을 그리고 그 사이에는 양의 전하를 띤 플레이트에서 음으로 전하를받은 플레이트로 향하는 수평 광선이 그려집니다. 수평선은 축전기의 전계 강도 벡터의 방향을 나타냅니다. 따라서, 커패시터는 주어진 전계의 에너지 자체를 축적한다. 플레이트가 더 큰 크기라면 인장 선의 수가 더 많아 져서 전기장의 에너지도 커진다는 것을 알 수 있습니다. 따라서, 커패시터의 설계를 변경함으로써, 그것에 저장된 전계의 에너지에 영향을 미치는 것이 가능하다. 실제로 커패시터의 설계를 변경함으로써 커패시턴스를 변경합니다.





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수용량의 정의는 무엇인지를 상기하라.커패시터. 커패시턴스의 일반적인 정의는 커패시터 플레이트 중 하나에 저장된 전하와 플레이트 사이에서 획득 된 전압의 비율과 동일하다는 것을 나타냅니다. 또한 커패시턴스는 일정한 값이며 커패시터의 설계에만 의존합니다.





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따라서, 플레이트상의 전하가 증가함에 따라전압도 증가하고 용량은 일정하게 유지됩니다. 커패시턴스 및 전하 플레이트의 개념을 사용하여 커패시터 필드의 에너지를 커패시터의 커패시턴스의 두 배에 해당하는 플레이트 중 하나에서 차지하는 제곱의 비율로 결정할 수 있습니다. 이는 커패시터의 에너지를 변경하는 두 가지 방법, 즉 커패시턴스를 변경하고 플레이트의 전하를 변경하는 것을 의미합니다. 첫 번째 방법은 커패시터의 설계를 변경하는 것입니다. 즉, 플레이트의 면적을 늘리거나 플레이트 사이의 거리를 줄일 수 있습니다. 두 번째 방법은 플레이트의 충전량을 늘리면 커패시터에 저장되는 에너지도 증가한다는 것은 당연한 일이기 때문에 더욱 분명합니다.




























팁 2 : 커패시터의 충전량은 얼마입니까?



커패시터는 전하의 축적을 허용하는 전기 회로의 요소입니다. 전기 요금은 일반적으로 전자입니다.





커패시터의 충전량은 얼마입니까?







커패시터 충전 프로세스

축전기는 전기를 축적 할 수 있습니다그들의 판에 하전 입자가 축적 됨으로써 에너지를 얻는다. 따라서, 일정 강도의 전계가 커패시터 내부에 나타난다. 두 개의 평행 평행 판을 포함하는 고전적 커패시터의 장치를 상상해보십시오. 전위가 각 커패시터 플레이트에인가된다. 각 커패시터 플레이트의 전위는 반대 부호를 갖는다. 실제로, 이러한 경우는 커패시터와 전기 화학 셀의 연결에 해당한다. 셀의 음극에 위치한 대전 된 입자는 커패시터의 판 중 하나 위로 흐르고있다. 따라서, 다른 판은 반대 부호로 충전되는 것으로 판명된다. 이것은 커패시터 장치 내부에 전기장을 생성합니다. 충전 프로세스는 플레이트 사이의 전압이 셀 전압과 같아 질 때까지 계속됩니다. 통상적으로, 유전체 물질은 커패시터 내에 배치되어, 유전체 물질의 극성 입자에 의해 형성된 내부인가 전압 및 외부인가 전압으로부터 커패시터 플레이트 사이의 전체 전압이 가산된다.

콘덴서의 충전

그래서, 각 커패시터 플레이트는특정 수의 하전 입자. 플레이트는 금속 물질이므로 전자 만이 자유 캐리어가 될 수 있습니다. 결과적으로, 하나의 플레이트 만이 전자의 형태로 하전 입자를 축적하고, 다른 하나는 과잉을 형성하여 특정 양전하를 생성합니다. 따라서, 커패시터의 전체 전하는 플레이트 중 하나의 모든 전자의 총 전하로서 정의 될 수있다. 이 값은 커패시터의 커패시턴스를 알면 계산할 수 있습니다. 이 경우 커패시터 전하의 값은 커패시턴스와 플레이트 사이의 전압의 곱과 동일합니다. 커패시터의 커패시턴스는 구성에 따라 일정한 값을 가지므로 전체 커패시터 전하는 전압 값에만 의존합니다. 그러나 두 가지 방법으로 커패시터 전하를 동시에 증가시켜 플레이트 사이의 거리를 줄이는 방법이 있습니다. 이러한 방식으로 커패시터의 커패시턴스 증가 및 커패시터 커패시턴스의 증가를 달성 할 수있다. 이것이 플레이트를 만들 때 플레이트 사이의 거리가 최소화되는 이유입니다.