Kapasitansi listrik

Dua konduktor, yang terisolasi dari satu sama lain dan ditempatkan dekat dengan membentuk kapasitor.

Konduktor membentuk muatan kapasitor sama besarnya dan berlawanan biaya.

Banyak digunakan dalam praktek adalah kapasitor datar terdiri dari dua pelat logam paralel yang dipisahkan oleh sebuah lapisan dielektrik. Jarak antara pelat kecil dibandingkan dengan ukuran mereka. Pelat kapasitor disebut pelat sebuah kapasitor.

Untuk mengisi piring berlawanan biaya sama, adalah mungkin untuk melampirkannya ke kutub mesin listrik. Kemudian di satu piring pergi muatan negatif di sisi lain - muatan positif.

Anda dapat menghubungkan salah satu piring dengan tiang mobil dan yang lain ke tanah; sedangkan di piring lain dengan induksi timbul biaya, sama besarnya dan berlawanan tanda muatan dari piring pertama. Jika piring dan muatan positif, dengan piring induksi dalam muatan negatif; muatan positif dinetralkan oleh elektron dalam piring, pritekshimi di piring tanah yang sumber praktis tak habis-habisnya dari mereka. Tertarik dengan piring A bermuatan positif, muatan negatif akan berlokasi di permukaan dalam piring menghadapi A.

Jika pelat A bermuatan negatif, elektron bebas yang ditolak dari piring di piring A, dan pergi dalam piring tanah bermuatan Dengan demikian positif.

Dalam kedua kasus, biaya yang terfokus hanya pada permukaan A yang saling menghadap dan B.

Tidak adanya biaya pada permukaan luar memungkinkan untuk sepenuhnya mentransfer biaya kapasitor melalui sisi luar dari piring. Muatan kapasitor ditentukan oleh biaya dari salah satu piring, seperti ada biaya sama besarnya dengan yang lain dengan induksi.

Bergabung satu piring dari kapasitor dengan batang elektrometer, dan piring lain dan elektrometer perumahan membumi. Menggunakan manik penyelidikan akan melewati berurutan kapasitor biaya porsi yang sama. Kami mencatat bahwa dengan meningkatkan biaya dalam 2, 3, 4 atau lebih kali, masing-masing, 2, 3, 4 kali atau lebih meningkatkan perbedaan potensial kapasitor.

Nilai ini, yang diukur dengan rasio muatan kapasitor untuk perbedaan potensial piring (atau piring) adalah kapasitansi dari kapasitor.

Yang menunjukkan dengan huruf C, Anda dapat menulis:

C = q / (φ1 - φ2).

Medan listrik antara pelat kapasitor secara substansial berpusat di dalamnya, sehingga tubuh sekitarnya tidak mempengaruhi kapasitansi dari kapasitor.

Percobaan dilakukan. Ambil sebuah kapasitor pelat terdiri dari dua pelat logam A dan B, yang diperkaya pada isolator.

Terhubung dengan piring elektrometer Sebuah pelat seperti pada membumi. Sebuah piring biaya, dimana tanda elektrometer beda potensial tertentu kapasitor. Jika lempeng zoom B ke A, dapat dilihat bahwa potensi piring perbedaan menurun.

Penurunan perbedaan potensial pelat kapasitor dengan muatan konstan ini menunjukkan peningkatan kapasitasnya.

Dengan demikian, planar kapasitor akan lebih besar dari jarak antara pelat kurang dari atau kurang dari ketebalan dielektrik tertutup antara pelat.

Dalam pergeseran lempeng relatif ke piring A atas dan ke bawah, kami akan mengubah luas pelat, saling tumpang tindih. Sambil mengamati pembacaan elektrometer, dapat ditentukan bahwa semakin besar wilayah tumpang tindih pelat kapasitor, semakin besar kapasitasnya. Semakin besar luas pelat kapasitor, semakin besar biaya dapat berkonsentrasi pada mereka selama kesetaraan ini potensi.

Mari kita lakukan eksperimen lain. Untuk mengatur hal ini kapasitor piring A dan B pada jarak tertentu dari satu sama lain, dan piring dan biaya.

Perhatikan besarnya perbedaan potensial ketika udara bertindak sebagai dielektrik. Sekarang tempat lembar kaca antara pelat, atau isolator lain; kita akan melihat bahwa ini perbedaan potensial berkurang. Untuk meningkatkan ke tingkat sebelumnya, maka perlu menambah piring dan biaya. Dari sini dapat disimpulkan bahwa penggantian lapisan udara antara pelat sebuah kapasitor setiap dielektrik lainnya meningkatkan kapasitasnya.

Mari S₀ - kapasitansi kapasitor, ketika kekosongan antara lempeng atau udara, dan C - kapasitasnya dengan penggunaan dielektrik.

Membagi C dan S₀, kita menemukan permitivitas dielektrik ԑ:

ԑ = C / S₀.

Dengan demikian, semakin besar permitivitas dielektrik, semakin besar kapasitansi listrik dari kapasitor.