ظرفیت خازنی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
نمادهای رایج
C
دستگاه بین‌المللی یکاها فاراد

در الکترومغناطیس و الکترونیک، ظرفیت خازنی (به انگلیسی: Capacitance) به توانایی نگه‌داری بار الکتریکی گفته می‌شود. ساده ترین نوع خازن، خازن‌هایی با صفحه‌های موازی است. در خازن‌های صفحه ای، ظرفیت با اندازه مساحت سطح صفحه (A) رابطه مستقیم و با فاصله میان دو صفحه موازی (d) رابطه عکس دارد.اگر بارهای الکتریکی روی صفحه‌ها را با Q+ و Q- و ولتاژ اعمال شده به میان دو صفحه را با V نشان دهیم، داریم:

در سیستم SI، یکای ظرفیت فاراد است و هر فاراد برابرست با ۱ کولن بر ولت.

انرژی (با یکای ژول) اندوخته شده در یک خازن با کار انجام شده برای باردار کردن آن خازن برابر است.ظرفیت C را در نظر بگیرید که در آن بار q+ در یک صفحه و بار q- در دیگری موجود هستند؛ اگر یک بار الکتریکی از یک صفحه بر خلاف جهت پتانسیل به سمت صفحه دیگر حرکت کند طبق V=q/C، تغییرهای کار (dW) برابرست با:

که در اینجا:

W کار انجام شده است بر حسب ژول
q اندازه بار است بر حسب کولن
C ظرفیت است و با فاراد اندازه‌گیری می‌شود.

اندازه انرژی اندوخته شده در یک خازن با استفاده از یک معادله انتگرالی بدست می‌آید.کار (W) انجام شده برای باردار کردن یک خازن بدون بار (q = ۰) که در آن برای باردار شدن، بارها از صفحه‌ای به صفحه دیگر می‌جهند تا هر یک از بارهای Q+ و Q- در صفحه‌هایی جدا قرار گیرند، از معادله زیر بدست می‌آید:

منابع[ویرایش]

مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Capacitance». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۳ مهر ۱۳۸۹.