Kendi hallerine bırakılmış, aynı isimli iki elektrik yükü birbiriyle hiçbir şey yapmak istemez. Olabildiğince hızlı uçarlar. Böylece, parçacıklar birbirine doğru hareket etmeye zorlanırsa (ve bu, örneğin bir yük biriktirirken olur), buna mümkün olan her şekilde direnirler ve iletkendeki yük konsantrasyon yoğunluğunu arttırmak için belirli bir enerji harcanmalı.
Statik durumda, bu enerji kullanılmaz ve geri dönüşü olmayan bir şekilde kaybolur. Yük konsantrasyonu azalana kadar bir elektrik alanı -yüklü parçacıklar arasındaki boşlukta bir tür gerilim- olarak depolanır ve serbest hareket etme yeteneğini yeniden kazanırlar.
Bu durumda, yükler elektriğin birikmiş enerjisini kullanır.yolda ivme kazanmak için alan.
Kondansatör, bir elektrik alanını depolamak için özel olarak tasarlanmış bir elektrik devresi bileşenidir.
Bir kapasitörün elektrik alanının enerjisi, çok sayıda elektrikli ve elektronik cihazda kullanımının temelidir.
Basit mantık, V voltajına yüklenen bir kapasitörün yeni bir duruma ulaşması için QV joule enerji gerektireceğini belirtir ve bu değer tam olarak kapasitörün elektrik alanının enerjisidir, içinde depolanır ve kullanıma hazırdır.. kullanın
Ne yazık ki, sağduyu burada başarısız oluyor. Bir bira içtikten sonra kendinizi iyi hissediyor olmanız, ikincisini içtikten sonra tam olarak iki kat daha iyi hissedeceğiniz anlamına gelmez.
Aslında, suçlamalar yaklaştıkça buna daha şiddetli bir şekilde direniyorlar. Açıkçası, burada doğrusal olmayan bir süreçle uğraşıyoruz.
Basit bir deneye dayanarak bir kapasitörün elektrik alanının enerjisinin nasıl belirlendiğini görelim.
Akımın, yükün hareket etme hızı olarak tanımlandığı bilinmektedir. Bu nedenle, kapasitörü kararlı bir akım kaynağına bağlarsanız, Q yükü plakalarda sabit bir oranda birikir.
Yüklenmemiş bir kapasitör alıp onu sabit şarj akımı I sağlayan bir güç kaynağına bağladığımızı varsayalım.
Kondansatördeki voltaj sıfırdan başlar ve artarkondansatör tamamen şarj olana kadar doğrusal olarak. Ondan sonra durur. Bu değere maksimum voltaj V diyelim.
Şarj sırasında kapasitör üzerindeki ortalama voltaj (V/2) ve ortalama güç sırasıyla I(V/2)'dir. Kondansatör T saniyede şarj oldu, bu nedenle şarj sürecinde depolanan kapasitörün elektrik alanının enerjisi TI (V/2).
W=1/2QV=1/2CV
Çok sayıda boyutu olmasına rağmen, kapasitör cihazı çok çeşitli değildir.
Çoğu, bir dielektrik ile ayrılmış iki paralel plakadan oluşur. Bazen yerden tasarruf etmek için bu sandviç rulo gibi sarılır. Ve bazı durumlarda, belirli bir şekilde birbirine bağlı birkaç katmanı vardır.
Fiziksel boyutları bilinen iki metal plakadan oluşan bir kapasitörün kapasitansını hesaplamak genellikle zor değildir, ayrıca kapasitörler seri veya paralel bağlandığında ortaya çıkan kapasitansı hesaplamak genellikle zor değildir.
