ความจุไฟฟ้าคืออะไร?

บ่อยครั้งที่โรงเรียนฟิสิกส์บทเรียนครู,อธิบายหัวข้อไฟฟ้า, รีสอร์ทเพื่อเปรียบเทียบกระแสไฟฟ้ากับการไหลของน้ำ ในหลาย ๆ กรณีแม้ว่าจะไม่ใช่เรื่องที่ทำได้ แต่การทำความเข้าใจกระบวนการต่างๆที่เกิดขึ้นได้ง่ายขึ้นการเปรียบเทียบดังกล่าวเป็นที่ยอมรับโดยสิ้นเชิง จริงๆแล้วแม้คำว่า "current" จะใช้เฉพาะสำหรับของเหลวเท่านั้น และความสามารถคืออะไร? นี่เป็นหนึ่งในลักษณะของวัตถุความสามารถในการบรรจุอะไรก็ได้ ตัวอย่างเช่นทุกคนรู้ว่ากำลังการผลิตของขวดคือ 3 ลิตร เห็นได้ชัดว่าปริมาณน้ำที่สะสมขึ้นอยู่กับความจุของเรือ ดังนั้นถ้าคุณใช้ถังสองตัวอย่างเช่น 8 และ 12 ลิตรพวกเขาก็มีความสูงเท่ากัน แต่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่านั้น แนวคิดเรื่อง "ความจุไฟฟ้า" ในเรื่องนี้มีความคล้ายคลึงกันมาก ตัวอย่างเช่นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่มีผลต่อความจุคือมิติข้อมูล กำลังไฟฟ้า (EE) คือความสามารถในการสะสมและเก็บไฟฟ้าได้จำนวนหนึ่ง วัสดุที่นำไฟฟ้าใด ๆ มี EE บางอย่างขึ้นอยู่กับจำนวนพารามิเตอร์ กระบวนการสะสมของค่าใช้จ่ายเป็นไปได้ในกรณีที่ไม่มีความเป็นไปได้ที่จะไหลผ่านไปยังวัตถุอื่นที่มีกำลังการผลิตมากขึ้น

ความจุไฟฟ้าสามารถแสดงผ่านสูตรที่คำนึงถึงความสามารถในการสะสมประจุ (potential - v) และค่าของประจุเอง (q) หมายถึงตัวอักษร "c":

c = q / v

ความจุไฟฟ้าวัดได้จากผ้าฝ้าย อย่างไรก็ตามเนื่องจากค่านี้มีขนาดค่อนข้างใหญ่ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยมักใช้ micro- และ picofarads ความจุขนาดใหญ่จะใช้เฉพาะในอุปกรณ์และการคำนวณเฉพาะ ดังนั้นคำนำหน้า "micro และ pico" เป็น 1 * 10 ที่ -6 และ -12 องศา กระบวนการที่เกิดขึ้นสามารถอธิบายได้อย่างง่ายดายผ่านทางความสามารถทางไฟฟ้าของตัวนำโดดเดี่ยว

ลองจินตนาการถึงตัวนำเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่ไม่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่ไม่มีเขตข้อมูลภายนอก เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ อิเล็กตรอนบางตัวเข้าสู่โครงสร้างของวัสดุสร้างศักยภาพที่มากเกินไปนั่นคือค่าใช้จ่ายเหล่านี้สามารถทำงานภายใต้เงื่อนไขบางประการ (สร้างวงจร) พวกเขาจะกระจายบนพื้นผิวที่มีความหนาแน่นบางอย่างซึ่งขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าเชิงพื้นที่ของตัวนำและขนาดของมัน รอบจุดแต่ละจุดมีสนามไฟฟ้าที่มีผลต่อส่วนอื่น ๆ ทั้งหมดของตัวนำ ศักยภาพของตัวนำเดี่ยวนี้อยู่ในสัดส่วนโดยตรงกับค่าใช้จ่าย อัตราส่วนของค่าใช้จ่ายที่กำหนด (q) กับศักยภาพ (Fi) ของตัวนำที่พิจารณาจะแปรผันเนื่องจากขึ้นอยู่กับขนาด (ขนาดรูปร่าง) และความเป็นฉนวนของตัวกลาง ในตัวอย่างไม่ใช่สิ่งที่นักสำรวจโดดเดี่ยวระบุไว้ ถ้ามีหน่วยงานอื่นติดกับสนามค่าสนามไฟฟ้าของหน่วยจะทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่จะเกิดสัญญาณทางตรงกันข้ามซึ่งจะส่งผลต่อค่าสุดท้าย (จะน้อยกว่า)

องค์ประกอบที่ง่ายที่สุดที่ใช้คุณสมบัติสะสมกระแสไฟฟ้าเป็นตัวเก็บประจุ เป็นตัวนำสองตัวที่แยกจากกันโดยวัสดุที่เป็นฉนวน ความไม่ชอบมาพากลของมันคือสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจะถูก "ผูก" ระหว่างจาน (ส่วนตรงข้ามของตัวนำ) และไม่ส่งผลกระทบต่อร่างกายโดยรอบดังนั้นจึงอาจไม่สูญเสียศักยภาพในการทำงานภายนอก

คุณสามารถเพิ่มขีดความสามารถได้หลายวิธี:

• ลดช่องว่างระหว่างจาน การลดที่ไม่มีที่สิ้นสุดเป็นไปไม่ได้เนื่องจากอาจมีการสลายตัวของสื่อที่ไม่เป็นสื่อนำไฟฟ้าซึ่งจะนำไปสู่การสูญเสียค่าใช้จ่าย
• เลือกวัสดุที่ไม่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่มีความต้านทานสูงต่อการสลายตัว
• เพิ่มพื้นที่ของแผ่น เพื่อรักษาขนาดที่ยอมรับได้ของตัวเก็บประจุการจัดวางเชิงพื้นที่ของจานมักจะเปลี่ยนแปลงไป ตัวอย่างเช่นตัวนำไฟฟ้าสองตัวถูกบิดเป็นวงแหวนที่คั่นด้วยฉนวน