Mikä on rinnakkaislevykondensaattori: Periaate ja sen johtaminen

Mikä on rinnakkaislevykondensaattori: Periaate ja sen johtaminen

Kondensaattori on eräänlainen sähkökomponentti, jonka päätehtävänä on varastoida energia sähkövaraukseksi ja tuottaa potentiaaliero kahden levyn välillä samanlainen kuin ladattava mini-akku. Kondensaattorit niitä on saatavana erityyppisinä pienistä suuriin, mutta kaikkien näiden tehtävänä on sama kuin sähkövarauksien varastointi. Kondensaattoriin kuuluu kaksi metallilevyä, jotka on erotettu sähköisesti ilman tai hyvän eristemateriaalin, kuten keraamisen, muovisen, kiille jne. Kautta. Tämä eristemateriaali tunnetaan dielektrisenä. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsausta rinnakkaislevykondensaattorista ja sen toiminnasta.



Mikä on rinnakkaislevykondensaattori?

Määritelmä: Kondensaattori, joka voidaan muodostaa käyttämällä elektrodien ja eristeiden kaltaista järjestelyä dielektrinen tunnetaan rinnakkaislevykondensaattorina. Kondensaattoriin kuuluu kaksi johtavaa levyä, jotka on erotettu dielektrisen materiaalin läpi. Tässä johtavat levyt toimivat elektrodeina.


Rinnakkaislevykondensaattorirakenne

Tämän kondensaattorin rakenne voidaan tehdä metallilevyjen avulla, muuten metalloidut kalvolevyt. Ne on järjestetty rinnakkain toistensa kanssa samalla etäisyydellä. Kondensaattorin kaksi rinnakkaista levyä on kytketty virtalähteeseen. Kun kondensaattorin päälevy on kytketty akun + Ve-napaan, se saa positiivisen varauksen. Vastaavasti, kun kondensaattorin toinen levy on kytketty akun miinusnapaan, se saa negatiivisen varauksen. Joten se tallentaa energiaa levyjen väliin vetovoiman vuoksi.





Rinnakkaislevykondensaattorirakenne

Rinnakkaislevykondensaattorirakenne

Piirikaavio

Seuraavaa rinnakkaislevykondensaattorin piiriä käytetään kondensaattorin lataamiseen. Tässä piirissä 'C' on kondensaattori, potentiaaliero on 'V' ja 'K' on kytkin.



Kun ”K” -näppäin on suljettu, elektronivirta levystä1 alkaa virrata pariston + Ve-navan suuntaan. Elektronien virtaus on siis akun –Ve-päästä + Ve-päähän.

Rinnakkaislevykondensaattoripiiri

Rinnakkaislevykondensaattoripiiri

Akussa elektronivirta positiivisen pään suuntaan, minkä jälkeen ne alkavat virrata levyssä2. Näin nämä kaksi levyä saavat varauksia, joissa yksi levy saa positiivisen varauksen ja toinen levy negatiivisen varauksen.


Tämä toimenpide jatkuu, kun kondensaattori saa potentiaalieron akun tarkkaan määrään. Kun tämä prosessi pysähtyy, kondensaattori tallentaa sähkövarauksen potentiaaliero mukaan lukien. Kondensaattorin varaus voidaan kirjoittaa Q = CV

Rinnakkaislevykondensaattorin periaate

Tiedämme, että voimme toimittaa tietyn määrän sähkövarausta kondensaattorilevylle. Jos tarjoamme enemmän energiaa, potentiaalissa on lisäys niin, että se johtaa varauksen ulosvirtaukseen. Kun levy2 on järjestetty positiivisen varauksen saavan levyn 1 viereen, tälle levylle2 syötetään negatiivinen varaus.

Jos saamme levy2 ja se sijoitetaan levyn1 viereen, negatiivista energiaa voidaan syöttää levyn2 kautta. Tämä negatiivisesti varautunut levy on lähempänä positiivisesti varattua levyä. Kun levyillä1 ja levyllä2 on varauksia, levyn2 negatiivinen varaus vähentää ensimmäisen levyn potentiaalieroa.

Vaihtoehtoisesti toisen levyn positiivinen varaus nostaa potentiaalivaihtelua ensimmäisellä levyllä. Levyn 2 negatiivisella varauksella on kuitenkin ylimääräinen vaikutus. Siten levylle 1 voidaan antaa enemmän varausta. Potentiaalinen ero on siis pienempi toisen levyn negatiivisten varausten takia.

Rinnakkaislevykondensaattorin kapasitanssi

Sähkökentän suunta ei ole muuta kuin positiivisen testivarausvirta. Rungon rajoitusta voidaan käyttää sähköenergiaa tunnetaan kapasitanssina. Kondensaattori sisältää kapasitanssinsa samalla tavalla, rinnakkaislevykondensaattori sisältää kaksi metallilevyä, joiden pinta-ala on A, ja nämä erotetaan etäisyyden läpi. Rinnakkaislevykondensaattorikaava voidaan näyttää alla.

C = k * ϵ0 * A * d

Missä,

’Εo’ on avaruuden läpäisevyys

’K’ on dielektrisen materiaalin suhteellinen läpäisevyys

”D” on kahden levyn välinen osio

’A’ on kahden levyn pinta-ala

Rinnakkaislevykondensaattorin johtaminen

Kaksi kondensaattoria, jotka järjestyvät yhdensuuntaisesti, on esitetty alla.

Kondensaattorin johtaminen

Kondensaattorin johtaminen

Kondensaattorin ensimmäinen levy kuljettaa + Q-varausta ja toinen levy-Q-varausta. Näiden levyjen välistä aluetta voidaan merkitä ”A”: lla ja etäisyydellä (d). Tässä ”d” on pienempi kuin levyjen pinta-ala (d<

σ = Q / A

Vastaavasti, kun toisen levyn koko varaus on ”-Q” ja levyn pinta-ala on ”A”, pintavaroituksen tiheys voidaan johtaa

σ = -Q / A

Tämän kondensaattorin alueet voidaan jakaa kolmeen alueeseen, kuten alue1, alue2 ja alue3. Alue 1 jätetään levylle 1, alue 2 on tasojen väliin ja alue 3 on toisen levyn oikealla puolella. Sähkökenttä voidaan laskea kondensaattorin ympärillä olevalla alueella. Tällöin sähkökenttä on tasainen ja sen polku on + Ve-levystä –Ve-levyyn.

Potentiaaliero lasketaan kondensaattorin yli kertomalla tasojen välinen tila sähkökentällä, se voidaan johtaa seuraavasti:

V = Exd = 1 / ε (Qd / A)

Rinnakkaislevyn kapasitanssi voidaan johtaa seuraavasti C = Q / V = ​​eoA / d

Rinnakkaislevykondensaattorin kapasitanssi, jossa on 2 dielektristä elementtiä, on esitetty alla. Jokainen levyn pinta-ala on Am2 ja erotettu d-metrin etäisyydellä. Kaksi dielektristä ovat K1 & k2, silloin kapasitanssi on seuraavanlainen.

Kondensaattorin leveyden ensiöpuolen kapasitanssi on d / 2 = C1 => K1Aϵ0 / d / 2 => 2K1Aϵ0 / d

Vastaavasti kondensaattorin seuraavan puoliskon kapasitanssi on C2 = 2K2Aϵ0 / d

Kun nämä kaksi kondensaattoria on kytketty sarjaan, nettokapasitanssi on

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

Rinnakkaislevykondensaattorin käyttötarkoitukset / sovellukset

Rinnakkaislevykondensaattorin sovellukset sisältävät seuraavat.

  • Yhdistämällä eri kondensaattorit rinnakkain piiriin, se tallentaa enemmän energiaa, koska tuloksena oleva kapasitanssi on piirin kaikkien kondensaattorityyppien yksittäisten kapasitanssien määrä.
  • Rinnakkaislevykondensaattoreita käytetään tasavirtalähteissä o / p-signaalin suodattamiseksi ja vaihtovirtapiirin poistamiseksi
  • Kondensaattoripankkeja voidaan käyttää energian varastointiin PF (tehokerroin) korjaus induktiivisilla kuormilla.
  • Näitä käytetään auto regeneratiiviselle jarrutukselle valtavissa ajoneuvoissa.

UKK

1). Mikä on rinnakkaislevykondensaattori?

Kun kaksi metallilevyä on kytketty rinnakkain erottamalla a dielektrinen materiaali tunnetaan rinnakkaislevykondensaattorina.

2). Kuinka voimme laskea rinnakkaislevykondensaattorin kapasitanssin?

Tämän kondensaattorin kapasitanssi voidaan laskea käyttämällä tätä kaavaa kuten C = e (A / d).

3). Mikä on kondensaattorin SI-yksikkö

SI-yksikkö on farad (F).

4). Mistä rinnakkaislevykondensaattorin kapasitanssi riippuu?

Se riippuu kahden levyn etäisyydestä ja pinta-alasta.

Näin ollen kyse on yleiskatsauksesta rinnakkaislevykondensaattorista. Aina kun suuri määrä sähkövarausta on varastoitava kondensaattori , se ei ole mahdollista yhden kondensaattorin sisällä. Joten rinnakkaislevykondensaattoria käytetään suuren määrän sähköenergian varastointiin, koska ne käyttävät kahta levyä kuten elektrodit. Tässä on kysymys sinulle, mitkä ovat rinnakkaislevykondensaattorin edut ja haitat?