Ο πυκνωτής είναι ένα είδος ηλεκτρικού εξαρτήματος και η κύρια λειτουργία αυτού είναι η αποθήκευση της ενέργειας σε μορφή ηλεκτρικής φόρτισης και δημιουργεί μια πιθανή διαφορά μεταξύ των δύο πλακών του, παρόμοια με μια μίνι επαναφορτιζόμενη μπαταρία. Πυκνωτές διατίθενται σε διαφορετικούς τύπους από πολύ μικρό σε μεγάλο αλλά η λειτουργία όλων αυτών είναι ίδια με την αποθήκευση ηλεκτρικού φορτίου. Ένας πυκνωτής περιλαμβάνει δύο μεταλλικές πλάκες που διαχωρίζονται ηλεκτρικά μέσω του αέρα ή καλό μονωτικό υλικό όπως κεραμικό, πλαστικό, μαρμαρυγία κ.λπ. Αυτό το μονωτικό υλικό είναι γνωστό ως διηλεκτρικό. Αυτό το άρθρο ασχολείται με μια επισκόπηση του πυκνωτή παράλληλης πλάκας και λειτουργεί.

Τι είναι ένας παράλληλος πυκνωτής πλακών;

Ορισμός: Ένας πυκνωτής που μπορεί να σχηματιστεί χρησιμοποιώντας τη διάταξη των ηλεκτροδίων και του μονωτικού υλικού όπως διηλεκτρικός είναι γνωστό ως παράλληλος πυκνωτής πλακών. Ο πυκνωτής περιλαμβάνει δύο αγώγιμες πλάκες οι οποίες διαχωρίζονται μέσω διηλεκτρικού υλικού. Εδώ η διεξαγωγή πλακών δρα ως ηλεκτρόδια.

“αρχή λειτουργίας cfl με διάγραμμα κυκλώματος ”

Κατασκευή παράλληλων πυκνωτών πλακών

Η κατασκευή αυτού του πυκνωτή μπορεί να γίνει με τη βοήθεια μεταλλικών πλακών αλλιώς μεταλλικών πλακών αλουμινίου. Αυτά τακτοποιούνται παράλληλα μεταξύ τους με ίση απόσταση. Οι δύο παράλληλες πλάκες στον πυκνωτή συνδέονται με το τροφοδοτικό. Όταν η κύρια πλάκα του πυκνωτή είναι συνδεδεμένη στον ακροδέκτη + Ve της μπαταρίας, τότε λαμβάνει θετική φόρτιση. Ομοίως, όταν η δεύτερη πλάκα του πυκνωτή είναι συνδεδεμένη σε έναν αρνητικό ακροδέκτη της μπαταρίας τότε παίρνει μια αρνητική φόρτιση. Έτσι αποθηκεύει την ενέργεια μεταξύ των πλακών λόγω των φορτίων έλξης.

Κατασκευή παράλληλων πυκνωτών πλακών

Διάγραμμα κυκλώματος

Το ακόλουθο κύκλωμα ενός πυκνωτή παράλληλης πλάκας χρησιμοποιείται για τη φόρτιση του πυκνωτή. Σε αυτό το κύκλωμα, το «C» είναι ο πυκνωτής, η διαφορά δυναμικού είναι «V» και «K» είναι ο διακόπτης.

Μόλις κλείσει το κλειδί όπως «Κ», η ροή ηλεκτρονίων από την πλάκα1 θα αρχίσει να ρέει προς την κατεύθυνση του τερματικού + Ve της μπαταρίας. Έτσι, η ροή των ηλεκτρονίων θα είναι από –Ve άκρο της μπαταρίας έως + Ve.

Κύκλωμα παράλληλου πυκνωτή πλακών

Στην μπαταρία, η ροή των ηλεκτρονίων προς την κατεύθυνση του θετικού άκρου, μετά από αυτό θα αρχίσει να ρέει στην πλάκα2. Έτσι, αυτές οι δύο πλάκες θα λάβουν φορτία, όπου μια πλάκα θα έχει θετική φόρτιση και η δεύτερη πλάκα θα έχει αρνητική φόρτιση.

Αυτή η διαδικασία θα συνεχιστεί μόλις ο πυκνωτής πάρει μια πιθανή διαφορά στην ακριβή ποσότητα της μπαταρίας. Μόλις σταματήσει αυτή η διαδικασία, τότε ο πυκνωτής αποθηκεύει ηλεκτρικό φορτίο συμπεριλαμβανομένης της διαφοράς δυναμικού. Η φόρτιση στον πυκνωτή μπορεί να γραφτεί ως Q = CV

Αρχή του παράλληλου πυκνωτή πλακών

Γνωρίζουμε ότι μπορούμε να παρέχουμε μια ορισμένη ποσότητα ηλεκτρικού φορτίου σε μια πλάκα πυκνωτή. Εάν παρέχουμε περισσότερη ενέργεια, τότε υπάρχει μια αύξηση στο δυναμικό έτσι ώστε να οδηγεί σε εκροή στο φορτίο. Μόλις η πλάκα 2 τοποθετηθεί δίπλα στην πλάκα 1 που παίρνει ένα θετικό φορτίο, τότε ένα αρνητικό φορτίο θα παρέχεται σε αυτήν την πλάκα2.

Εάν πάρουμε την πλάκα 2 και τοποθετηθεί δίπλα στην πλάκα1, τότε η αρνητική ενέργεια μπορεί να τροφοδοτηθεί μέσω της πλάκας2. Αυτή η αρνητικά φορτισμένη πλάκα είναι πιο κοντά στην θετικά φορτισμένη πλάκα. Όταν η πλάκα 1 και η πλάκα2 έχουν φορτία, τότε το αρνητικό φορτίο στην πλάκα2 θα μειώσει τη διαφορά δυναμικού στην πρώτη πλάκα.

Εναλλακτικά, το θετικό φορτίο στη δεύτερη πλάκα θα αυξήσει την πιθανή διακύμανση στην πρώτη πλάκα. Ωστόσο, το αρνητικό φορτίο στην πλάκα 2 θα έχει επιπλέον πρόσκρουση. Έτσι, μπορεί να δοθεί περισσότερη φόρτιση στην πλάκα 1. Επομένως, η πιθανή διαφορά θα είναι μικρότερη λόγω των αρνητικών φορτίων στη δεύτερη πλάκα.

Η χωρητικότητα του πυκνωτή παράλληλης πλάκας

Η κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου δεν είναι παρά η ροή του θετικού φορτίου δοκιμής. Ο περιορισμός του σώματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση του ηλεκτρική ενέργεια είναι γνωστή ως χωρητικότητα. Ένας πυκνωτής περιλαμβάνει την χωρητικότητά του ομοίως, ο παράλληλος πυκνωτής πλακών περιλαμβάνει δύο μεταλλικές πλάκες με την περιοχή «Α» και αυτές διαχωρίζονται μέσω της «απόστασης». Ο τύπος του πυκνωτή παράλληλης πλάκας φαίνεται παρακάτω.

C = k * ϵ0 * A * d

Που,

Το «ϵo» είναι η διαπερατότητα του χώρου

«K» είναι η σχετική διαπερατότητα του διηλεκτρικού υλικού

«D» είναι η κατάτμηση μεταξύ των δύο πλακών

Το «Α» είναι η περιοχή δύο πλακών

Παράγωγο παράλληλου πυκνωτή

Ο πυκνωτής με δύο πλάκες διευθετείται παράλληλα φαίνεται παρακάτω.

Παράγωγο πυκνωτή

Η πρώτη πλάκα στον πυκνωτή φέρει φόρτιση «+ Q» και η δεύτερη πλάκα φέρει φόρτιση «–Q». Η περιοχή μεταξύ αυτών των πλακών μπορεί να σημειωθεί με «A» και την απόσταση (d). Εδώ, το «d» είναι μικρότερο από το εμβαδόν των πλακών (d<

σ =Q/A

Ομοίως, όταν ολόκληρη η φόρτιση στη δεύτερη πλάκα είναι «-Q» & είναι η περιοχή της πλάκας είναι «Α», τότε η πυκνότητα του επιφανειακού φορτίου μπορεί να προκύψει ως

σ = -Q/A

Οι περιοχές αυτού του πυκνωτή μπορούν να χωριστούν σε τρία τμήματα όπως η περιοχή1, η περιοχή2 και η περιοχή3. Η περιοχή 1 αφήνεται στην πλάκα 1, η περιοχή 2 βρίσκεται μεταξύ των επιπέδων και η περιοχή 3 είναι δεξιά της δεύτερης πλάκας. Το ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να υπολογιστεί στην περιοχή γύρω από τον πυκνωτή. Εδώ, το ηλεκτρικό πεδίο είναι συνεπές και η διαδρομή του είναι από την πλάκα + Ve στην πλάκα –Ve.

Η διαφορά δυναμικού υπολογίζεται κατά μήκος του πυκνωτή πολλαπλασιάζοντας το διάστημα μεταξύ των επιπέδων με το ηλεκτρικό πεδίο, μπορεί να προκύψει ως,

V = Exd = 1 / ε (Qd / A)

“πώς να περιορίσετε το ρεύμα χωρίς πτώση τάσης ”

Η χωρητικότητα της παράλληλης πλάκας μπορεί να ληφθεί ως C = Q / V = εoΑ / d

Η χωρητικότητα ενός πυκνωτή παράλληλης πλάκας με 2 διηλεκτρικά φαίνεται παρακάτω. Κάθε περιοχή πλάκας είναι Am2 και διαχωρίζεται με απόσταση d-meter. Τα δύο διηλεκτρικά είναι K1 & k2, τότε η χωρητικότητα θα είναι όπως η ακόλουθη.

Η χωρητικότητα του πρωτογενούς μισού του πλάτους του πυκνωτή είναι d / 2 = C1 => K1Aϵ0 / d / 2 => 2K1Aϵ0 / d

“τι είναι το n mosfet ”

Ομοίως, η χωρητικότητα του επόμενου μισού του πυκνωτή είναι C2 = 2K2Aϵ0 / ημέρα

Μόλις αυτοί οι δύο πυκνωτές συνδεθούν εν σειρά τότε η καθαρή χωρητικότητα θα είναι

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

Παράλληλες χρήσεις / εφαρμογές πυκνωτή πλακών

Οι εφαρμογές του πυκνωτή παράλληλης πλάκας περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

Συνδέοντας παράλληλα διαφορετικούς πυκνωτές σε ένα κύκλωμα, τότε θα αποθηκεύσει περισσότερη ενέργεια επειδή η προκύπτουσα χωρητικότητα είναι ο αριθμός των μεμονωμένων χωρητικοτήτων όλων των τύπων πυκνωτών μέσα στο κύκλωμα.
Οι παράλληλοι πυκνωτές πλακών χρησιμοποιούνται στα τροφοδοτικά DC για το φιλτράρισμα του σήματος o / p και την αφαίρεση του κυματισμού AC
Οι τράπεζες πυκνωτών για αποθήκευση ενέργειας μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο PF (συντελεστής ισχύος) διόρθωση χρησιμοποιώντας επαγωγικά φορτία.
Αυτά χρησιμοποιούνται στο αυτοκίνητο βιομηχανίες για αναγεννητική πέδηση σε τεράστια οχήματα.

Συχνές ερωτήσεις

1). Τι είναι ένας παράλληλος πυκνωτής πλακών;

Όταν δύο μεταλλικές πλάκες συνδέονται παράλληλα διαχωρίζοντας με a διηλεκτρικό υλικό είναι γνωστό ως παράλληλος πυκνωτής πλακών.

2). Πώς μπορούμε να υπολογίσουμε την χωρητικότητα ενός πυκνωτή παράλληλης πλάκας;

Η χωρητικότητα αυτού του πυκνωτή μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο όπως C = ε (A / d).

3). Τι είναι η μονάδα SI ενός πυκνωτή

Η μονάδα SI είναι το farad (F).

4). Σε τι εξαρτάται η χωρητικότητα του πυκνωτή παράλληλης πλάκας;

Εξαρτάται από την απόσταση και την έκταση των δύο πλακών.

Έτσι, πρόκειται για μια επισκόπηση του παράλληλου πυκνωτή πλακών. Όποτε πρέπει να αποθηκευτεί η υψηλή ποσότητα ηλεκτρικού φορτίου ένας πυκνωτής , δεν είναι δυνατόν σε έναν μόνο πυκνωτή. Έτσι ένας πυκνωτής παράλληλης πλάκας χρησιμοποιείται για την αποθήκευση μεγάλης ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας καθώς χρησιμοποιούν δύο πλάκες όπως ηλεκτρόδια. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα ενός παράλληλου πυκνωτή πλάκας;