संधारित्र की ऊर्जा और उसकी धारिता

संधारित्र की ऊर्जा और उसकी धारिता
संधारित्र की ऊर्जा और उसकी धारिता
Anonim

यदि दो आवेशों को दो पृथक कंडक्टरों को संप्रेषित किया जाता है, तो उनके बीच एक तथाकथित संभावित अंतर होगा, जो इन आवेशों के परिमाण और कंडक्टरों की ज्यामिति पर निर्भर करता है। इस घटना में कि आवेश परिमाण में समान हैं, लेकिन संकेत में विपरीत हैं, आप विद्युत समाई की परिभाषा पेश कर सकते हैं, जिससे आप संधारित्र की ऊर्जा जैसी चीज प्राप्त कर सकते हैं। दो कंडक्टरों से युक्त सिस्टम की विद्युत समाई इन कंडक्टरों के बीच संभावित अंतर में से एक चार्ज का अनुपात है।

संधारित्र ऊर्जा
संधारित्र ऊर्जा

एक संधारित्र की ऊर्जा सीधे समाई पर निर्भर करती है। यह अनुपात गणनाओं का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। संधारित्र (सूत्र) की ऊर्जा को श्रृंखला द्वारा दर्शाया जाएगा:

W=(CUU)/2=(qq)/(2C)=qU/2, जहां W संधारित्र की ऊर्जा है, C समाई है, U दो प्लेटों (वोल्टेज) के बीच संभावित अंतर है, क्यू चार्ज का मूल्य है।

विद्युत धारिता का मान दिए गए कंडक्टर के आकार और आकार और इन कंडक्टरों को अलग करने वाले ढांकता हुआ पर निर्भर करता है। एक प्रणाली जिसमें विद्युत क्षेत्र केवल एक निश्चित क्षेत्र में केंद्रित (स्थानीयकृत) होता है, संधारित्र कहलाता है। इस उपकरण को बनाने वाले कंडक्टर,कवर कहलाते हैं। यह तथाकथित फ्लैट कैपेसिटर का सबसे सरल डिज़ाइन है।

संधारित्र ऊर्जा सूत्र
संधारित्र ऊर्जा सूत्र

सबसे सरल उपकरण दो फ्लैट प्लेट हैं जिनमें बिजली का संचालन करने की क्षमता होती है। इन प्लेटों को एक दूसरे से एक निश्चित (अपेक्षाकृत छोटी) दूरी पर समानांतर में व्यवस्थित किया जाता है और एक निश्चित ढांकता हुआ की एक परत द्वारा अलग किया जाता है। इस मामले में संधारित्र क्षेत्र की ऊर्जा मुख्य रूप से प्लेटों के बीच स्थानीयकृत होगी। हालांकि, प्लेटों के किनारों के पास और आसपास के कुछ स्थान में, बल्कि कमजोर विकिरण अभी भी उत्पन्न होता है। इसे साहित्य में आवारा क्षेत्र कहा जाता है। ज्यादातर मामलों में, इसकी उपेक्षा करने और यह मान लेने की प्रथा है कि संधारित्र की सारी ऊर्जा पूरी तरह से प्लेटों के बीच स्थित है। लेकिन कुछ मामलों में, इसे अभी भी ध्यान में रखा जाता है (मुख्य रूप से ये माइक्रोकैपेसिटी या इसके विपरीत, सुपरकैपेसिटी का उपयोग करने के मामले हैं)।

संधारित्र क्षेत्र ऊर्जा
संधारित्र क्षेत्र ऊर्जा

विद्युत धारिता (इसलिए संधारित्र की ऊर्जा) सीधे प्लेटों पर निर्भर करती है। यदि आप सूत्र C \u003d E0S / d को देखते हैं, जहाँ C समाई है, E0 ऐसे पैरामीटर के मान का मान है जैसे कि पारगम्यता (इस मामले में, वैक्यूम) और d दूरी का मान है तब हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि ऐसे समतल संधारित्र की धारिता इन प्लेटों के बीच की दूरी के मान के व्युत्क्रमानुपाती होगी और उनके क्षेत्रफल के समानुपाती होगी। यदि प्लेटों के बीच का स्थान किसी विशिष्ट परावैद्युत से भरा है, तो संधारित्र की ऊर्जा और इसकी धारिता में E गुना (E in) की वृद्धि होगी।इस मामले में, पारगम्यता)।

इस प्रकार, अब हम संधारित्र की दो प्लेटों (प्लेटों) के बीच जमा होने वाली संभावित ऊर्जा के सूत्र को व्यक्त कर सकते हैं: W=qEd। हालाँकि, समाई के संदर्भ में "संधारित्र ऊर्जा" की अवधारणा को व्यक्त करना बहुत आसान है: W=(CUU)/2.

समानांतर और श्रृंखला कनेक्शन के सूत्र बैटरी में जुड़े कैपेसिटर की संख्या के लिए सही रहते हैं।

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