Wat is een parallelle plaatcondensator: principe en de afleiding ervan

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





De condensator is een soort elektrisch onderdeel en de belangrijkste functie hiervan is om de energie op te slaan in een elektrische ladingsvorm en genereert een potentiaalverschil over zijn twee platen, vergelijkbaar met een mini-oplaadbare batterij. Condensatoren zijn verkrijgbaar in verschillende soorten, van heel klein tot groot, maar de functie van al deze is hetzelfde als het opslaan van elektrische lading. Een condensator omvat twee metalen platen die elektrisch zijn gescheiden door de lucht of goed isolerend materiaal zoals keramiek, plastic, mica, enz. Dit isolatiemateriaal staat bekend als een diëlektricum. Dit artikel bespreekt een overzicht van de parallelle plaatcondensator en deze werkt.

Wat is een parallelle plaatcondensator?

Definitie: Een condensator die kan worden gevormd met behulp van de opstelling van elektroden en isolatiemateriaal zoals diëlektrisch staat bekend als een parallelle plaatcondensator. De condensator omvat twee geleidende platen die zijn gescheiden door een diëlektrisch materiaal. Hier fungeren geleidende platen als elektroden.




Parallelle plaatcondensatorconstructie

De constructie van deze condensator kan worden gedaan met behulp van metalen platen, anders gemetalliseerde folieplaten. Deze zijn evenwijdig aan elkaar gerangschikt op gelijke afstand. De twee parallelle platen in de condensator zijn aangesloten op de voeding. Wanneer de primaire plaat van de condensator is verbonden met de + Ve-aansluiting van de batterij, krijgt deze een positieve lading. Evenzo, wanneer de tweede plaat van de condensator is verbonden met een negatieve pool van de batterij, krijgt deze een negatieve lading. Het slaat dus de energie op tussen de platen vanwege de aantrekkingskracht.

Parallelle plaatcondensatorconstructie

Parallelle plaatcondensatorconstructie



Schakelschema

Het volgende circuit van een parallelle plaatcondensator wordt gebruikt om de condensator op te laden. In dit circuit is ‘C’ de condensator, is het potentiaalverschil ‘V’ en is ‘K’ de schakelaar.

Zodra de sleutel zoals 'K' is gesloten, begint de stroom elektronen van de plaat1 in de richting van de + Ve-pool van de batterij te stromen. De stroom van elektronen zal dus van –Ve einde van de batterij naar + Ve einde zijn.

Parallel plaatcondensatorcircuit

Parallel plaatcondensatorcircuit

In de batterij stroomt de elektronenstroom richting het positieve uiteinde, waarna ze gaan stromen in de plaat2. Op deze manier krijgen deze twee platen ladingen, waarbij de ene plaat een positieve lading krijgt en de tweede plaat een negatieve lading.


Deze procedure gaat door zodra de condensator een potentiaalverschil krijgt in de exacte hoeveelheid van de batterij. Zodra dit proces stopt, slaat de condensator elektrische lading op, inclusief het potentiaalverschil. De lading in de condensator kan worden geschreven als Q = CV

Principe van parallelle plaatcondensator

We weten dat we een bepaalde hoeveelheid elektrische lading kunnen leveren aan een condensatorplaat. Als we meer energie leveren, dan is er een toename in het potentieel zodat het leidt tot een uitstroom in de lading. Als de plaat2 eenmaal naast de plaat1 is geplaatst die een positieve lading krijgt, wordt een negatieve lading aan deze plaat2 toegevoerd.

Als we plaat2 krijgen en deze wordt naast plaat1 geplaatst, dan kan negatieve energie via plaat2 worden geleverd. Deze negatief geladen plaat bevindt zich dichter bij de positief geladen plaat. Wanneer plaat1 en plaat2 ladingen hebben, zal de negatieve lading op plaat2 het potentiaalverschil op de eerste plaat verkleinen.

Als alternatief zal de positieve lading op de tweede plaat de potentiële variatie op de eerste plaat verhogen. De negatieve lading op plaat 2 zal echter een extra impact hebben. Er kan dus meer lading op plaat 1 worden gegeven. Dus de potentiële ongelijkheid zal minder zijn vanwege de negatieve ladingen op de tweede plaat.

De capaciteit van de parallelle plaatcondensator

De richting van het elektrische veld is niets anders dan de stroom van de positieve testlading. De beperking van het lichaam kan worden gebruikt om de elektrische energie staat bekend als capaciteit. Een condensator omvat zijn capaciteit op dezelfde manier, de parallelle plaatcondensator bevat twee metalen platen met gebied ‘A’, en deze zijn gescheiden door de ’afstand. De formule van de parallelle plaatcondensator kan hieronder worden weergegeven.

C = k * ϵ0 * EEN * d

Waar,

‘O’ is de permittiviteit van de ruimte

‘K’ is de relatieve permittiviteit van het diëlektrische materiaal

‘D’ is de afscheiding tussen de twee platen

‘A’ is de oppervlakte van twee platen

Afleiding van parallelle plaatcondensatoren

De condensator met twee parallel geschakelde platen wordt hieronder weergegeven.

Condensatorafleiding

Condensatorafleiding

De eerste plaat in de condensator draagt ​​‘+ Q’ lading en de tweede plaat draagt ​​‘–Q’ lading. Het gebied tussen deze platen kan worden aangegeven met ‘A’ en de afstand (d). Hier is ‘d’ kleiner dan het oppervlak van de platen (d<

σ = Q / A

Evenzo, wanneer de hele lading op de tweede plaat ‘-Q’ is en het oppervlak van de plaat ‘A’ is, kan de dichtheid van de oppervlaktelading worden afgeleid als

σ = -Q / A

De regio's van deze condensator kunnen worden onderverdeeld in drie divisies, zoals gebied1, gebied2 en gebied3. Gebied 1 is overgelaten aan de plaat 1, gebied 2 is tussen de vlakken en gebied 3 is de rechterkant van de tweede plaat. Het elektrische veld kan worden berekend in het gebied rond de condensator. Hier is het elektrische veld consistent en loopt het pad van de + Ve-plaat naar de –Ve-plaat.

Het potentiaalverschil wordt berekend over de condensator door de ruimte tussen de vlakken te vermenigvuldigen met het elektrische veld, het kan worden afgeleid als,

V = Exd = 1 / ε (Qd / A)

De capaciteit van de parallelle plaat kan worden afgeleid als C = Q / V = ​​εoA / d

De capaciteit van een parallelle plaatcondensator met 2 diëlektrica wordt hieronder weergegeven. Elk plaatgebied is Am2 en gescheiden met d-meter afstand. De twee diëlektrica zijn K1 & k2, dan zal de capaciteit als volgt zijn.

De capaciteit van de primaire helft van de condensatorbreedte is d / 2 = C1 => K1Aϵ0 / d / 2 => 2K1Aϵ0 / d

Evenzo is de capaciteit van de volgende helft van de condensator C2 = 2K2Aϵ0 / d

Zodra deze twee condensatoren in serie zijn geschakeld, is de netto capaciteit

Ceff = C1C2 / C1 + C2 = 2Aϵ0 / d (K1K2 / / K1 + K2)

Parallelle plaatcondensator Gebruik / toepassingen

De toepassingen van de parallelle plaatcondensator omvatten de volgende.

  • Door verschillende condensatoren parallel in een circuit te schakelen, zal het meer energie opslaan omdat de resulterende capaciteit het aantal individuele capaciteiten is van alle soorten condensatoren in het circuit.
  • Parallelle plaatcondensatoren worden gebruikt in DC-voedingen om het o / p-signaal te filteren en de AC-rimpel te verwijderen
  • De condensatorbanken voor energieopslag kunnen worden gebruikt in PF (arbeidsfactor) correctie met behulp van inductieve belastingen.
  • Deze worden gebruikt in auto- industrieën voor regeneratief remmen in enorme voertuigen.

Veelgestelde vragen

1). Wat is een parallelle plaatcondensator?

Wanneer twee metalen platen parallel zijn verbonden door ze te scheiden met een diëlektrisch materiaal staat bekend als een parallelle plaatcondensator.

2). Hoe kunnen we de capaciteit van een parallelle plaatcondensator berekenen?

De capaciteit van deze condensator kan worden berekend met behulp van deze formule zoals C = ε (A / d).

3). Wat is de SI-eenheid van een condensator

De SI-eenheid is de farad (F).

4). Waar hangt de capaciteit van de parallelle plaatcondensator van af?

Het hangt af van de afstand en de oppervlakte van de twee platen.

Dit gaat dus allemaal over een overzicht van de parallelle plaatcondensator. Telkens wanneer de grote hoeveelheid elektrische lading moet worden opgeslagen een condensator , is het niet mogelijk binnen een enkele condensator. Dus een parallelle plaatcondensator wordt gebruikt om een ​​grote hoeveelheid elektrische energie op te slaan, omdat ze twee platen zoals elektroden gebruiken. Hier is een vraag voor u, wat zijn de voor- en nadelen van een parallelle plaatcondensator?