L'énergie du condensateur et sa capacité

L'énergie du condensateur et sa capacité
L'énergie du condensateur et sa capacité
Anonim

Si deux charges sont communiquées à deux conducteurs isolés, il y aura entre eux une soi-disant différence de potentiel, qui dépend de l'amplitude de ces charges et de la géométrie des conducteurs. Dans le cas où les charges sont de même amplitude, mais de signe opposé, vous pouvez introduire la définition de la capacité électrique, à partir de laquelle vous pouvez alors obtenir une chose telle que l'énergie d'un condensateur. La capacité électrique d'un système composé de deux conducteurs est le rapport de l'une des charges à la différence de potentiel entre ces conducteurs.

énergie du condensateur
énergie du condensateur

L'énergie d'un condensateur dépend directement de la capacité. Ce ratio peut être déterminé à l'aide de calculs. L'énergie du condensateur (formule) sera représentée par la chaîne:

W=(CUU)/2=(qq)/(2C)=qU/2, où W est l'énergie du condensateur, C est la capacité, U est la différence de potentiel entre deux plaques (tension), q est la valeur de la charge.

La valeur de la capacité électrique dépend de la taille et de la forme du conducteur donné et du diélectrique qui sépare ces conducteurs. Un système dans lequel le champ électrique est concentré (localisé) uniquement dans une certaine zone est appelé un condensateur. Les conducteurs qui composent cet appareil,sont appelés couvertures. Il s'agit de la conception la plus simple du soi-disant condensateur plat.

formule d'énergie du condensateur
formule d'énergie du condensateur

L'appareil le plus simple est constitué de deux plaques plates qui ont la capacité de conduire l'électricité. Ces plaques sont disposées en parallèle à une certaine distance (relativement faible) les unes des autres et sont séparées par une couche d'un certain diélectrique. L'énergie du champ du condensateur dans ce cas sera localisée principalement entre les plaques. Cependant, près des bords des plaques et dans certains espaces environnants, un rayonnement plutôt faible se produit encore. On l'appelle dans la littérature le champ parasite. Dans la plupart des cas, il est d'usage de le négliger et de supposer que toute l'énergie du condensateur se situe complètement entre les plaques. Mais dans certains cas, il est quand même pris en compte (il s'agit principalement de cas d'utilisation de microcapacités ou, à l'inverse, de supercapacités).

énergie de champ de condensateur
énergie de champ de condensateur

La capacité électrique (donc l'énergie du condensateur) dépend directement des plaques. Si vous regardez la formule C \u003d E0S / d, où C est la capacité, E0 est la valeur de la valeur d'un paramètre tel que la permittivité (dans ce cas, le vide) et d est la valeur de la distance entre les plaques, alors on peut conclure que la capacité d'un tel condensateur plat sera inversement proportionnelle à la valeur de la distance entre ces plaques et directement proportionnelle à leur surface. Si l'espace entre les plaques est rempli d'un diélectrique spécifique, alors l'énergie du condensateur et sa capacité augmenteront de E fois (E dansdans ce cas, la permittivité).

Ainsi, nous pouvons maintenant exprimer la formule de l'énergie potentielle qui s'accumule entre les deux plaques (plaques) du condensateur: W=qEd. Cependant, il est beaucoup plus facile d'exprimer le concept "d'énergie de condensateur" en termes de capacité: W=(CUU)/2.

Les formules de connexion en parallèle et en série restent vraies pour n'importe quel nombre de condensateurs connectés dans une batterie.

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