Trong nội dung bài viết vừa vặn rồi, Nam Phương Việt vẫn nằm trong chúng ta mò mẫm hiểu tụ năng lượng điện là gì? Các loại tụ năng lượng điện, kết cấu và nguyên tắc của tụ năng lượng điện. Trong nội dung bài viết này, tất cả chúng ta tiếp tục kế tiếp cút sâu sắc mò mẫm hiểu về tụ năng lượng điện với chuyên mục Điện dung của tụ năng lượng điện là gì? Công thức tính năng lượng điện dung của tụ năng lượng điện.
Mời độc giả theo gót dõi!
Trong năng lượng điện tử cơ bạn dạng, Điện dung của tụ năng lượng điện là một trong đại lượng vật lý cơ đặc thù mang đến tài năng tích trữ năng lượng điện của một tụ năng lượng điện lúc đặt nhập nhị bạn dạng tụ một hiệu năng lượng điện thế chắc chắn. Nói cách thứ hai, năng lượng điện dung cho thấy thêm tụ năng lượng điện rất có thể chứa chấp từng nào năng lượng điện Khi được nối vào một trong những mối cung cấp năng lượng điện.
Điện dung được ký hiệu vị vần âm C và đo vị đơn vị chức năng Farad (F).
Công thức tính năng lượng điện dung của tụ điện
Điện dung của tụ năng lượng điện được xem theo gót công thức:
C=Q/U (1)
Trong đó:
- Q là năng lượng điện của tụ năng lượng điện, đơn vị chức năng (coulomb, C, mC)
- U là năng lượng điện áp thân thiện 2 bạn dạng của tụ năng lượng điện.
Điện tích của tụ năng lượng điện được xác lập theo gót công thức sau:
Q=I*t (2)
Trong đó:
- I = loại năng lượng điện (ampe, A)
- t = thời hạn (giây)
Lượng năng lượng điện (số electron) được đo vị đơn vị chức năng Coulomb – C – nhập cơ 1 coulomb = 6,24 1018 electron. Điện tích nhỏ nhất tồn bên trên là năng lượng điện nhưng mà một electron đem theo gót, vị -1,602 10-19 coulomb.
Nếu nhị bạn dạng tích năng lượng điện được ngăn cơ hội vị một môi trường thiên nhiên cơ hội năng lượng điện – một hóa học năng lượng điện môi – thì độ mạnh năng lượng điện ngôi trường (gradien thế năng) thân thiện nhị bạn dạng rất có thể được biểu thị bằng:
E = U / d (3)
Trong đó:
- E là độ mạnh năng lượng điện ngôi trường (volts/m)
- U là năng lượng điện áp (volt)
- d là phỏng dày của hóa học năng lượng điện môi, khoảng cách Một trong những bạn dạng (m)
Lúc này, tỷ lệ thông lượng năng lượng điện của tụ năng lượng điện được xác lập theo gót công thức:
D = Q / A (4)
Trong đó:
- D = tỷ lệ thông lượng năng lượng điện (coulomb/m2)
- A = diện tích S mặt phẳng của tụ năng lượng điện (m2)
Tỷ số thân thiện tỷ lệ thông lượng năng lượng điện và độ mạnh năng lượng điện ngôi trường được gọi là phỏng năng lượng điện môi vô cùng – ε – của hóa học năng lượng điện môi và rất có thể được biểu thị như sau:
ε = D / E = εr *ε0 (5)
Từ (3), (4), (5), công thức (1) rất có thể được viết lách lại thành:
C = εr *ε0*A/d (6)
Với:
- εr là phỏng năng lượng điện môi kha khá – hay còn gọi là hằng số năng lượng điện môi
- ε0 là phỏng năng lượng điện môi vô cùng của không khí tự tại hoặc chân ko (8,85 · 10-12 F/m)
Bài luyện ví dụ
Ví dụ 1: Một tụ năng lượng điện sở hữu nhị bạn dạng đặc biệt, từng bạn dạng sở hữu diện tích S là 0.02 𝑚2 và được ngăn cơ hội vị một tấm bầu không khí với khoảng cách thân thiện nhị bạn dạng cực kì 0.001𝑚. Hằng số năng lượng điện môi của bầu không khí là 𝜀0 = 8.854×10−12 𝐹/𝑚. Hãy tính năng lượng điện dung của tụ năng lượng điện.
Ví dụ 2: Hai tụ năng lượng điện sở hữu năng lượng điện dung theo lần lượt là 𝐶1 = 10 𝜇𝐹 và 𝐶2 = trăng tròn 𝜇𝐹 được tiếp nối nhau cùng nhau. Hãy tính năng lượng điện dung tương tự của hệ tụ này.
Ví dụ 3: Một tụ năng lượng điện bằng sở hữu diện tích S bạn dạng cực kì 0.01 𝑚2 và khoảng cách thân thiện nhị bạn dạng cực kì 0.002 𝑚. Giữa nhị bạn dạng cực kì lớp gốm với hằng số năng lượng điện môi 𝜀𝑟 = 7. hiểu hằng số năng lượng điện môi của bầu không khí 𝜀0 = 8.854×10−12 𝐹/𝑚. Hãy tính năng lượng điện dung của tụ năng lượng điện này.
Bạn hiểu hãy comment đáp án của tớ ở bên dưới phần comment nhé.
Các nguyên tố tác động cho tới năng lượng điện dung
Từ biểu thức (6), tất cả chúng ta rất có thể thấy, năng lượng điện dung của tụ năng lượng điện tùy thuộc vào 3 thông số theo lần lượt là:
- Hằng số năng lượng điện môi của vật tư (ε), tức là hằng số năng lượng điện môi càng tốt thì năng lượng điện dung càng rộng lớn.
- Diện tích mặt phẳng của những tấm (A), tức là diện tích S càng rộng lớn thì năng lượng điện dung càng rộng lớn.
- Khoảng cơ hội Một trong những tấm (d), tức là khoảng cách càng nhỏ thì năng lượng điện dung càng rộng lớn.
Mặc mặc dù năng lượng điện dung C của tụ năng lượng điện là tỷ số thân thiện năng lượng điện Q và năng lượng điện áp U, tuy nhiên nó ko tùy thuộc vào Q hoặc U. và việc sạc năng lượng điện mang đến tụ (hay tích năng lượng điện mang đến tụ) chỉ xẩy ra Khi loại năng lượng điện I cút nhập đặc biệt (+) và cút thoát ra khỏi đặc biệt (-) của tụ năng lượng điện.
Đơn vị của năng lượng điện dung của tụ điện
Trong hệ đo lường và thống kê quốc tế SI, đơn vị chức năng cơ bạn dạng của năng lượng điện dung là Farad (F). Tuy nhiên, nhập thực tiễn, độ quý hiếm 1 Fara thông thường rất rộng đối với những tụ năng lượng điện thường thì dùng trong những mạch năng lượng điện tử. Do cơ, người tớ thường được sử dụng những đơn vị chức năng nhỏ rộng lớn như:
- Microfara (μF): 1 μF = 10-6 F
- Nanofara (nF): 1 nF = 10-9 F
- Picofara (pF): 1 pF = 10-12 F
Việc dùng những đơn vị chức năng không giống nhau hỗ trợ cho việc ghi nhãn và dùng tụ năng lượng điện trở thành thuận tiện rộng lớn.
- Tụ sở hữu năng lượng điện dung μF thông thường được dùng trong những trang bị như tụ thanh lọc nhập mối cung cấp năng lượng điện.
- Tụ sở hữu năng lượng điện dung nF thông thường được dùng trong những mạch thanh lọc tín hiệu cao tần.
- Tụ sở hữu năng lượng điện dung pF thông thường người sử dụng trong những mạch kiểm soát và điều chỉnh và mạch nằm trong tận hưởng cao tần.
Trên trên đây tất cả chúng ta vừa vặn bên cạnh nhau mò mẫm hiểu năng lượng điện dung của tụ năng lượng điện là gì, cũng giống như các công thức nhằm tính năng lượng điện dung của tụ năng lượng điện. Nếu độc giả thấy nội dung hữu ích, hãy share nó nhé.