ตัวเก็บประจุแบบแบนและอุปกรณ์

ตัวเก็บประจุแบบแบนและอุปกรณ์
ตัวเก็บประจุแบบแบนและอุปกรณ์
Anonim

แผ่นแบนสองแผ่นขนานกันและคั่นด้วยไดอิเล็กทริกประกอบเป็นตัวเก็บประจุแบบแบน นี่คือตัวแทนที่ง่ายที่สุดของตัวเก็บประจุซึ่งออกแบบมาเพื่อเก็บพลังงานที่ไม่เหมือนกัน หากเพลตได้รับประจุที่มีขนาดเท่ากัน แต่มีโมดูลัสต่างกัน ความแรงของสนามไฟฟ้าระหว่างตัวนำจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า อัตราส่วนของประจุของตัวนำไฟฟ้าตัวใดตัวหนึ่งต่อแรงดันระหว่างเพลตของตัวเก็บประจุเรียกว่าความจุไฟฟ้า:

C=q/U

ตัวเก็บประจุแบบแบน
ตัวเก็บประจุแบบแบน

หากตำแหน่งของเพลตไม่เปลี่ยนแปลง ความจุของตัวเก็บประจุถือได้ว่าเป็นค่าคงที่สำหรับประจุใดๆ ของตัวนำ ในระบบการวัดสากล หน่วยของความจุไฟฟ้าคือ Farad (F) ตัวเก็บประจุแบบแบนมีความแข็งแรงเท่ากับผลรวมของจุดแข็งที่สร้างโดยตัวนำ (E1 +E2 …+ En). ปริมาณเวกเตอร์ ค่าความจุไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับพื้นที่ของเพลตและแปรผกผันกับระยะห่างระหว่างพวกมัน นี่หมายความว่าเพื่อที่จะเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุจำเป็นต้องทำให้พื้นที่ของแผ่นใหญ่ขึ้นในขณะที่ลดระยะห่างระหว่างพวกเขา ขึ้นอยู่กับอิเล็กทริกที่ใช้ ตัวเก็บประจุแบบแบนสามารถ:

  • กระดาษ
  • ไมกา
  • โพลีสไตรีน
  • เซรามิก.
  • แอร์.
คอนเดนเซอร์อากาศแบน
คอนเดนเซอร์อากาศแบน

ลองพิจารณาหลักการของอุปกรณ์โดยใช้ตัวอย่างตัวเก็บประจุกระดาษ ในกรณีนี้ใช้กระดาษพาราฟินเป็นไดอิเล็กตริก อิเล็กทริกวางอยู่ระหว่างแผ่นฟอยล์สองแถบซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวนำ โครงสร้างทั้งหมดถูกม้วนเป็นม้วนซึ่งมีการเสียบสายเพื่อเชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้า รุ่นนี้ใส่ในกล่องเซรามิกหรือโลหะ ตัวเก็บประจุแบบลมแบนและอุปกรณ์เก็บประจุประเภทอื่นๆ มีการออกแบบที่คล้ายกัน เฉพาะวัสดุที่ใช้ตั้งชื่อตัวเก็บประจุเองเท่านั้นที่จะถูกใช้เป็นสื่อไดอิเล็กตริก เมื่อแก้ปัญหาที่จำเป็นในการหาค่าที่ต้องการ อย่าลืมใช้ค่าที่กำหนดไดอิเล็กตริก - ความอนุญาติของตัวกลาง

พลังงานตัวเก็บประจุแบบแบน
พลังงานตัวเก็บประจุแบบแบน

ในทางวิศวกรรมวิทยุ ใช้ตัวเก็บประจุแบบของเหลวและแบบแห้ง ตัวเก็บประจุเหลวเป็นสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่วางแผ่นอลูมิเนียมออกซิไดซ์ สารนี้อยู่ในกล่องโลหะ อิเล็กโทรไลต์ที่ใช้เป็นสารละลายของกรดบอริกและของผสมอื่นๆ ทำไดรฟ์ประเภทแห้งโดยการพับเทปสามอัน อันหนึ่งเป็นอะลูมิเนียม อีกอันเป็นโลหะ และระหว่างเทปนั้นเป็นชั้นผ้ากอซที่ชุบด้วยอิเล็กโทรไลต์หนืด ม้วนวางในกล่องอลูมิเนียมและเติมด้วยน้ำมันดิน ตัวเก็บประจุแบบแบนมีการใช้งานที่หลากหลายและต้นทุนต่ำ น่าเสียดายที่โมเดลเหล่านี้จะไม่เปลี่ยนแบตเตอรี่ให้เราเพราะพลังงานของตัวเก็บประจุแบบแบนมีขนาดเล็กมากและประจุ "รั่ว" อย่างรวดเร็ว ไม่เหมาะจะใช้เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้า แต่มีข้อดีอย่างหนึ่งคือ เมื่อชาร์จผ่านวงจรความต้านทานต่ำ จะปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ออกทันที