電荷がプレートに蓄積されると、プレート間の電位差がソース電位と等しくなるまで充電電流がコンデンサを通過します。平行平板コンデンサは、静電エネルギーを平板間の誘電体媒体に電荷の形で蓄えることができるデバイスとして定義され、したがって、再充電可能な DC バッテリーと比較することができます。コンデンサの動作電圧がしきい値電圧制限を超えると、制限を超えた印加電圧の増加によって引き起こされる誘電体媒体の過度の加熱により発生する絶縁破壊により、プレート間に短絡が発生し、コンデンサが破裂しています。
平行板コンデンサ
2 つの平行板がバッテリーの両端で連結されると、それらの間に電界が形成されます。この構成は、平行板コンデンサとして知られています。
最も単純なタイプのコンデンサは、平行板コンデンサと言われています。これは、互いに平行な2枚の金属または金属箔板で構成され、導電板の表面積とそれらの間の距離によって固定されています。絶縁破壊が発生する前は、平行板コンデンサは一定量のエネルギーしか保持できません。
平行板コンデンサの 2 つのプレートは同じサイズです。それらは電源にリンクされています。プレートがバッテリーのプラス端子に取り付けられている場合、プレートはプラスの電荷を受け取ります。一方、バッテリーのマイナス端子に接続されているプレートは、マイナスの電荷を発生させます。引力により、コンデンサのプレート内に電荷が閉じ込められます。
数式
静電容量は、電荷を保持する身体の容量です。各コンデンサには独自の静電容量があります。静電容量は、d で区切られた領域 A の金属板に依存します。
ガウスの法則によれば、電場は次の式で与えられます。
ここで =中間の誘電率、A =重なり合うプレートの面積、d =プレート間の距離。
その結果、重なり合う領域、プレート間の距離を調整するか、可変誘電率値を持つ誘電体媒体を導入することにより、平行板コンデンサの静電容量を変更できます。
並列コンデンサの概念を理解するには、誘電体の概念を理解する必要があります。
誘電
誘電体は、絶縁体、または電流の特に貧弱な導体です。電界に置かれると、誘電体は、金属とは異なり、材料をドリフトする可能性のある疎結合または自由電子を含まないため、ほとんど最小限の電流を伝導します。代わりに、電気分極が発生します。誘電体中の正電荷は電界方向に微小に変位し、負電荷は逆方向に微小変位します。この小さな電荷分離、または分極により、誘電体内の電界が減少します。
例
- 固体誘電体には、セラミック、紙、雲母、ガラスなどがあります。
- 蒸留水、変圧器油、およびその他の液体は、液体誘電媒体の例です。
- 窒素、乾燥空気、ヘリウム、さまざまな金属酸化物が誘電体ガスの例です。
誘電体の種類
誘電体は、物質に含まれる分子の種類に基づいて分類されます。誘電体は、無極性誘電体と極性誘電体の 2 種類に分類されます。
極性誘電体:正の粒子の質量中心が負の粒子の質量中心と一致しない誘電体は、極性誘電体と呼ばれます。ここには双極子モーメントが存在します。分子は非対称な形をしています。電界が印加されると、分子は電界に沿って整列します。電場が取り除かれ、分子の正味の双極子モーメントがゼロに達すると、ランダムな双極子モーメントが検出されます。
例:H2O と HCl.
無極性誘電体：無極性誘電体内では、正と負の粒子の質量中心が一致します。これらの分子には双極子モーメントがありません。これらの分子は対称的な形をしています。例:H2、O2、N2
誘電体のない平行平板コンデンサ
平行板コンデンサの静電容量
結論
平行板コンデンサは、静電エネルギーをプレート間の誘電体媒体に電荷の形で蓄えることができるデバイスであり、したがって、再充電可能な DC バッテリーと比較することができます。コンデンサの動作電圧がしきい値電圧制限を超えると、制限を超えた印加電圧の増加によって引き起こされる誘電体媒体の過度の加熱により発生する絶縁破壊により、プレート間に短絡が発生し、コンデンサが破裂。最も単純なタイプのコンデンサは、平行板コンデンサと言われています。これは、互いに平行な2枚の金属または金属箔板で構成され、導電板の表面積とそれらの間の距離によって固定されています。 /P>
