教育:科学

電気容量は何ですか?

多くの場合、学校の物理レッスンでは、電気の話題を説明する教師が、 電流 を水の流れと比較することに頼っています。 多くの場合、必ずしもそうではありませんが、発生するプロセスを理解しやすくするために、そのような比較は完全に受け入れられます。 実際には、まさに「現在の」という言葉でさえ、特に液体に使われています。 容量は何ですか? これはオブジェクトの特性の1つであり、何かを含む能力です。 たとえば、誰もが缶の容量が3リットルであることを知っています。 明らかに、蓄積される水の量は、船舶の能力に直接依存する。 たとえば、8リットルと12リットルのように2つのバケツを取ると、それらは同じ高さになりますが、直径は同じになります。 この点に関する「電気容量」の概念は非常に似ています。 たとえば、容量に影響を与えるパラメータの1つがディメンションです。 電気容量(EE)は、一定量の電気を蓄積し、保持する能力である。 任意の導電性材料は、いくつかのパラメータに応じて、特定のEEを有する。 電荷蓄積プロセスは、より大きな容量を有する別の物体に流れ込むことができない場合に可能である。

電気容量は、電荷(電位-v)および電荷自体(q)の値を蓄積する能力を考慮した式によって表すことができる。 文字「c」によって示される:

C = q / v

電気容量はファラドで測定される。 しかし、この値は非常に大きいので、マイクロおよびピコファラッドは、現代の電子回路でより頻繁に使用されている。 大容量は、特定のデバイスおよび計算でのみ使用されます。 したがって、接頭辞「マイクロとピコ」は、-6と-12度で1 * 10です。 発生するプロセスは、単独導体の電気容量によって容易に記述することができる。

外界が存在しない非導通電流媒体中の導体を想像してみましょう。 電源に 接続します 。 いくつかの電子は材料構造に入り、余分なポテンシャルを作り出します。つまり、これらの電荷は特定の条件(回路の作成)で仕事をすることができます。 それらは、導体の空間構成とその寸法に依存する一定の密度で表面上に分布している。 各点電荷の周りには、導体の他のすべての部分に影響を及ぼす電界が存在する。 このような孤立導体の可能性は、充電に正比例している。 考慮されている導体の電位(Fi)に対する与えられた電荷(q)の比は 、媒体の誘電率の 寸法(サイズ、形状)および係数にのみ依存するので不変である 。 この例では、単独の導体が示されていることは何もない。 その隣に他の物体がある場合、単一の電荷の電場は、周囲の物体に、反対の符号の可能性を誘発し、最終値に影響を与えます(それは少なくなります)。

プロパティを使用して電流を蓄積する最も簡単な要素は、コンデンサです。 これは、誘電体材料によって分離された2つの導体である。 その特異な点は、生成された電場がプレート間(導体の反対側の部分)に「束縛」され、実際に周囲の身体に影響を与えないため、外部作業の可能性が無駄にならないことです。

いくつかの方法で容量を増やすことができます:

  • プレート間の隙間を減らす。 非導電性媒体の破壊が起こり電荷が失われるため、無限の還元は不可能です。
  • 破損しにくい非導電性材料を選択します。
  • プレートの面積を増やします。 コンデンサの許容可能な寸法を維持するために、プレートの空間配置がしばしば変化する。 例えば、2つの導体は、絶縁体によって分離されたリングにねじられる。

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