平行平板の静電容量

はじめに

平行板の静電容量のトピックは、IIT-JEE のシラバスで重要な役割を果たします。このトピックには、さまざまな配置に応じたコンデンサの機能が含まれます。この取り決めは、さまざまな原則と価値観に従って機能します。この研究は、電流の配置と流れをより明確に説明しています。メモには、さまざまな配置の公式と、その使用法を説明する適切な例が含まれています。

平行平板コンデンサの概念

平行平板コンデンサでは、 2 つの導電板は電極のように機能し、その間に誘電体があります。その誘電体は、プレートのセパレーターとして機能します。この平行板コンデンサの 2 つのプレートは、まったく同じ寸法です。それらは電源に接続されており、どちらのプレートがバッテリーのプラス端子に接続されているかでプラスの電荷が解放されます。マイナス端子に接続するプレートはマイナス電荷を放出します。

つまり、平行平板コンデンサと言えます。 電極と誘電体としても知られる絶縁材料の組織化された配置です。並列コンデンサは、誘電体が破壊される前に少量のエネルギーを蓄えることができます。定義として、両方の平行プレートがバッテリー全体で適切に接続されると、プレートは簡単に充電され、それらの間に電界が作成されます。このセットアップは、平行板コンデンサとも呼ばれます。

平行平板コンデンサの原理

オブジェクトのプレートにいくらかの電荷を簡単に与えることができます。それはさらにエネルギーの漏れを引き起こす可能性がありますが、それはプレートの電荷量を増やした場合のみです.ただし、正に帯電したプレートの隣に2dプレートを新たに配置すると、負の電荷がこのプレートの側面に移動する新しい形成が発生する可能性があり、これは何らかの形で正に帯電したプレートに近すぎます.

両方のプレートの帯電により、プレート 1 の電位差がいくらか残っているため、プレート 2 に存在する負電荷は減少します。同様に、正電荷で満たされたプレート 2 は、プレート 1 の差により自動的にエネルギーを増大させます。ただし、負の電荷は常に正の電荷よりも強力であることを目指しています。このため、プレート 1 により多くの電荷が存在し、負電荷の差は少なくなります。ただし、これらのルールは平行平板コンデンサの主な原則として定義されています。

平行板コンデンサの式

電界の方向は、正電荷の流れの方向として知られています。静電容量は、電荷の蓄積容量の限界と呼ばれます。すべてのコンデンサには個別の静電容量があります。典型的な平行板コンデンサには、距離 D だけ離れた 2 つの金属板領域 A があります。

C =k0A d

ここで、0 は許容スペースです。 (8.854 × 10⁻¹² F/m)

k は、誘電体材料の同様の誘電率を表します

d はプレート間の間隔です。

A はプレートの面積です。

これが平行板コンデンサの公式です。

平行板コンデンサの派生

パラレル プレート コンデンサ d という非常に短い距離で互いに平行に配置された 2 つの大きなプレートによって作成できます。誘電媒体は、2 つのプレートの間の空間を埋めます。ただし、ここに存在する 2 つのプレートは、等しいエネルギーと反対の電荷を運ぶことができます。

最初のプレートは電荷 + Q を運び、2 番目のプレートは -Q を運びます。プレートの面積は A で、プレート間の距離は d です。 d の面積は、プレートの面積よりもはるかに小さいです。したがって、d として表すことができます。

=QA