Συχνά στα σχολικά μαθήματα φυσικής ένας δάσκαλος,εξηγώντας το θέμα της ηλεκτρικής ενέργειας, καταφεύγοντας στη σύγκριση του ηλεκτρικού ρεύματος με τη ροή του νερού. Σε πολλές περιπτώσεις, αν και όχι πάντα, για την απλοποίηση της κατανόησης των τρεχουσών διαδικασιών, μια τέτοια σύγκριση είναι αρκετά αποδεκτή. Στην πραγματικότητα, ακόμη και η λέξη "ρεύμα" χρησιμοποιείται ειδικά σε σχέση με τα υγρά. Και τι είναι η ικανότητα; Αυτό είναι ένα από τα χαρακτηριστικά ενός αντικειμένου, η ικανότητά του να συγκρατεί κάτι. Για παράδειγμα, όλοι γνωρίζουν ότι το κουτί έχει χωρητικότητα 3 λίτρων. Προφανώς, η ποσότητα συσσωρευμένου νερού εξαρτάται άμεσα από την ικανότητα του σκάφους. Έτσι, αν πάρετε δύο κουβάδες, για παράδειγμα, 8 και 12 λίτρα, τότε έχουν ίσο ύψος και η διαφορά είναι μόνο σε διάμετρο. Η έννοια της «ηλεκτρικής χωρητικότητας» από αυτή την άποψη είναι πολύ παρόμοια. Για παράδειγμα, μία από τις παραμέτρους που επηρεάζουν την χωρητικότητα είναι οι διαστάσεις. Ηλεκτρική χωρητικότητα (ΕΕ) είναι η ικανότητα συσσώρευσης και συγκράτησης ορισμένης ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας. Οποιοδήποτε αγώγιμο υλικό έχει ένα συγκεκριμένο ΕΕ, ανάλογα με έναν αριθμό παραμέτρων. Η διαδικασία συσσώρευσης φορτίου είναι δυνατή όταν δεν υπάρχει πιθανότητα ροής σε άλλο αντικείμενο με μεγαλύτερη χωρητικότητα.
Η ηλεκτρική χωρητικότητα μπορεί να εκφραστεί μέσω ενός τύπου που λαμβάνει υπόψη την ικανότητα συσσώρευσης ενός φορτίου (δυναμικό - v) και το μέγεθος του ίδιου του φορτίου (q). Ορίζεται με το γράμμα "c":
c = q / ν
Η ηλεκτρική χωρητικότητα μετράται σε farads.Ωστόσο, δεδομένου ότι αυτή η τιμή είναι αρκετά μεγάλη, οι μικρο- και picofarads χρησιμοποιούνται συχνότερα σε σύγχρονα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Οι μεγάλες χωρητικότητα χρησιμοποιούνται μόνο σε συγκεκριμένες συσκευές και υπολογισμούς. Κατά συνέπεια, τα προθέματα "micro και pico" είναι ίση με 1 * 10 σε -6 και -12 μοίρες. Οι διεργασίες που πραγματοποιούνται περιγράφονται εύκολα μέσω της ηλεκτρικής έντασης ενός μοναχικού αγωγού.
Φανταστείτε έναν αγωγό που βρίσκεταιμη αγώγιμο μέσο στο οποίο δεν υπάρχουν εξωτερικά πεδία. Το συνδέουμε με μια τρέχουσα πηγή. Μερικά από τα ηλεκτρόνια εισέρχονται στη δομή του υλικού, δημιουργώντας υπερβολικό δυναμικό, δηλαδή, αυτά τα φορτία υπό ορισμένες συνθήκες (δημιουργία κυκλώματος) μπορούν να κάνουν τη δουλειά. Διανέμονται πάνω από την επιφάνεια με μια ορισμένη πυκνότητα, η οποία εξαρτάται από τη χωρική διαμόρφωση του αγωγού και το μέγεθός του. Γύρω από κάθε σημείο φόρτισης υπάρχει ένα ηλεκτρικό πεδίο που επηρεάζει όλα τα άλλα μέρη του αγωγού. Το δυναμικό ενός τέτοιου μοναχικού αγωγού εξαρτάται άμεσα από το φορτίο. Η αναλογία μιας δεδομένης φόρτισης (q) προς το δυναμικό (Fi) για τον υπό εξέταση αγωγό είναι αμετάβλητη, καθώς εξαρτάται μόνο από τις διαστάσεις (μέγεθος, σχήμα) και τη διηλεκτρική σταθερά του μέσου. Στο παράδειγμα, δεν είναι μάταιο να υποδεικνύεται ένας μοναχικός αγωγός. Εάν υπάρχουν άλλα σώματα δίπλα του, το ηλεκτρικό πεδίο των μονάδων φόρτισης θα προκαλέσει μια πιθανότητα του αντίθετου σημείου στα γύρω σώματα, επηρεάζοντας την τελική τιμή (θα είναι μικρότερη).
Το απλούστερο στοιχείο που χρησιμοποιεί ιδιότητεςη συσσώρευση ηλεκτρικού ρεύματος είναι ένας πυκνωτής. Αποτελείται από δύο αγωγούς διαχωρισμένους με διηλεκτρικό υλικό. Η ιδιαιτερότητά του είναι ότι το παραγόμενο ηλεκτρικό πεδίο «συνδέεται» μεταξύ των πλακών (αντίθετα τμήματα των αγωγών) και πρακτικά δεν επηρεάζει τα περιβάλλοντα σώματα, πράγμα που σημαίνει ότι το δυναμικό εξωτερικής εργασίας δεν σπαταλάται.
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι αύξησης της χωρητικότητας:
- μειώστε το κενό μεταξύ των πλακών. Απεριόριστη μείωση είναι αδύνατη, καθώς μπορεί να προκληθεί βλάβη ενός μη αγώγιμου μέσου, το οποίο θα οδηγήσει σε απώλεια φόρτισης.
- παραλάβετε μη αγώγιμο υλικό με υψηλή αντοχή στη διάσπαση.
- αυξήστε την επιφάνεια των πλακών.Προκειμένου να διατηρηθούν αποδεκτές διαστάσεις πυκνωτή, η χωρική διάταξη των πλακών συχνά αλλάζει. Για παράδειγμα, δύο αγωγοί περιστρέφονται σε δακτυλίους που διαχωρίζονται από έναν μονωτή.
