Vad är en parallell plattkondensator: princip & dess härledning

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





Kondensatorn är en typ av elektrisk komponent och huvudfunktionen för detta är att lagra energin i en elektrisk laddningsform och genererar en potentialskillnad över sina två plattor som liknar ett mini uppladdningsbart batteri. Kondensatorer finns i olika typer från mycket små till stora men funktionen för alla dessa är densamma som att lagra elektrisk laddning. En kondensator innehåller två metallplattor som är separerade elektriskt genom luften eller bra isoleringsmaterial som keramik, plast, glimmer etc. Detta isolerande material kallas dielektrikum. Den här artikeln diskuterar en översikt över den parallella plattkondensatorn och den fungerar.

Vad är en parallell platt kondensator?

Definition: En kondensator som kan formas med hjälp av arrangemang av elektroder och isolerande material som dielektrisk är känd som en parallellplattkondensator. Kondensatorn inkluderar två ledande plattor som är separerade genom ett dielektriskt material. Här fungerar ledande plattor som elektroder.




Parallell plattkondensatorkonstruktion

Konstruktionen av denna kondensator kan göras med hjälp av metallplattor, annars metalliserade folieplattor. Dessa är ordnade parallellt med varandra med lika avstånd. De två parallella plattorna i kondensatorn är anslutna till strömförsörjningen. När kondensatorns primärplatta är ansluten till + Ve-terminalen på batteriet får den en positiv laddning. På samma sätt, när kondensatorns andra platta är ansluten till en negativ pol på batteriet, får den en negativ laddning. Så det lagrar energin mellan plattorna på grund av attraktionskostnaderna.

Parallell plattkondensatorkonstruktion

Parallell plattkondensatorkonstruktion



Kretsschema

Följande krets för en parallellplattkondensator används för att ladda kondensatorn. I denna krets är 'C' kondensatorn, potentialskillnaden är 'V' och 'K' är omkopplaren.

När nyckeln som ”K” är stängd kommer flödet av elektroner från plattan1 att strömma i riktning mot + Ve-terminalen på batteriet. Så flödet av elektroner kommer att vara från –Ve änden av batteriet till + Ve änden.

Parallell platt kondensatorkrets

Parallell platt kondensatorkrets

I batteriet flödar elektronerna i riktning mot den positiva änden, därefter kommer de att strömma i plattan2. Så här får dessa två plattor laddningar, där en platta får en positiv laddning och den andra plattan får en negativ laddning.


Denna procedur fortsätter när kondensatorn får en potentiell skillnad i den exakta mängden batteri. När denna process slutar lagras kondensatorn elektrisk laddning inklusive potentialskillnaden. Laddningen i kondensatorn kan skrivas som Q = CV

Princip för parallell platt kondensator

Vi vet att vi kan leverera en viss mängd elektrisk laddning till en kondensatorplatta. Om vi ​​ger mer energi, finns det en ökning av potentialen så att den leder till ett utflöde i laddningen. När väl plattan 2 är anordnad bredvid plattan 1 som får en positiv laddning, kommer en negativ laddning att matas till denna platta2.

Om vi ​​får platta2 och den placeras bredvid platta1, kan negativ energi tillföras genom platta2. Denna negativt laddade platta är närmare den positivt laddade plattan. När platta1 och platta2 har laddningar kommer den negativa laddningen på plattan2 att minska potentialskillnaden på den första plattan.

Alternativt kommer den positiva laddningen på den andra plattan att höja den potentiella variationen på den första plattan. Den negativa laddningen på platta 2 kommer emellertid att ha en extra inverkan. Således kan mer laddning ges på plattan 1. Så den potentiella skillnaden blir mindre på grund av de negativa laddningarna på den andra plattan.

Kapacitansen hos den parallella plattkondensatorn

Den elektriska fältriktningen är inget annat än flödet av den positiva testladdningen. Kroppens begränsning kan användas för att lagra elektrisk energi är känd som kapacitans. En kondensator inkluderar dess kapacitans på samma sätt, den parallella plattkondensatorn innehåller två metallplattor med arean 'A', och dessa är separerade genom 'avståndet. Formeln för den parallella plattkondensatorn kan visas nedan.

C = k * ϵ0 * A * d

Var,

'Εo' är rymdens permittivitet

'K' är det dielektriska materialets relativa permittivitet

'D' är skiljeväggen mellan de två plattorna

'A' är området för två plattor

Parallell platt kondensator härledning

Kondensatorn med två plattor arrangerar parallellt visas nedan.

Kondensator Derivation

Kondensator Derivation

Den första plattan i kondensatorn bär '+ Q' laddning och den andra plattan bär '–Q' laddning. Området mellan dessa plattor kan betecknas med 'A' och avståndet (d). Här är ‘d’ mindre än plattans area (d<

σ = Q / A

På samma sätt, när hela laddningen på den andra plattan är '-Q' och är arean på plattan är 'A', kan densiteten hos ytladdningen härledas som

σ = -Q / A

Regionerna för denna kondensator kan delas in i tre divisioner som area1, area2 och area3. Område 1 är kvar till plattan1, område 2 är mellan planen och område 3 är till höger om den andra plattan. Det elektriska fältet kan beräknas i området kring kondensatorn. Här är det elektriska fältet konsekvent och dess väg är från + Ve-plattan till –Ve-plattan.

Potentialskillnaden beräknas över kondensatorn genom att multiplicera utrymmet mellan planen med det elektriska fältet, det kan härledas som,

V = Exd = 1 / ε (Qd / A)

Kapacitansen hos den parallella plattan kan härledas som C = Q / V = ​​εoA / d

Kapacitansen hos en parallellplatskondensator med två dielektrikum visas nedan. Varje plattarea är Am2 och separeras med d-meters avstånd. De två dielektrikerna är K1 & k2, då kommer kapacitansen att vara som följande.

Kapacitansen för den primära halvan av kondensatorbredden är d / 2 = C1 => K1A2 / d / 2 => 2K1A3 / d

På samma sätt är kapacitansen hos nästa hälft av kondensatorn C2 = 2K2Aϵ0 / d

När dessa två kondensatorer är anslutna i serie kommer nätkapacitansen att vara

Ceff = C1C2 / C1 + C2 = 2Aϵ0 / d (K1K2 / / K1 + K2)

Parallell plattkondensatoranvändning / applikationer

Tillämpningarna av den parallella plattkondensatorn inkluderar följande.

  • Genom att ansluta olika kondensatorer parallellt i en krets kommer den att lagra mer energi eftersom den resulterande kapacitansen är antalet enskilda kapacitanser för alla typer av kondensatorer i kretsen.
  • Parallella plattkondensatorer används i likströmsförsörjning för att filtrera o / p-signalen och ta bort AC-krusningen
  • Kondensatorbankerna för energilagring kan användas i PF (effektfaktor) korrigering med induktiva belastningar.
  • Dessa används i bil industrier för regenerativ bromsning inom stora fordon.

Vanliga frågor

1). Vad är en parallellplatskondensator?

När två metallplattor är anslutna parallellt genom att separera med a dielektriskt material är känd som en parallellplattkondensator.

2). Hur kan vi beräkna kapacitansen hos en parallellplatskondensator?

Kapacitansen hos denna kondensator kan beräknas med hjälp av denna formel som C = ε (A / d).

3). Vad är kondensatorns SI-enhet

SI-enheten är faraden (F).

4). Vad beror kondensatorns kapacitans på parallellplattan?

Det beror på avståndet och ytan på de två plattorna.

Således handlar det här om en översikt över den parallella plattkondensatorn. När den höga mängden elektrisk laddning behöver lagras en kondensator är det inte möjligt inom en enda kondensator. Så en parallellplattkondensator används för att lagra en stor mängd elektrisk energi eftersom de använder två plattor som elektroder. Här är en fråga till dig, vilka är fördelarna och nackdelarna med en parallellplattkondensator?