Fêmkirina ka kapasîteyek kar dike: dive kûreyek kûr, serlêdan û bandora

Kapasîteyên di cîhana elektronîk, bingehîn a operasyona amûrên bêhempa û pergalên bêserûber in. Ew di sêwirana wan de hêsan in lê di serîlêdanên wan de bi rengek berbiçav. Ji bo ku bi rastî rola kapasîteyan di teknolojiya nûjen de bizanin, pêdivî ye ku di nav strukturên xwe de, bingeha bingehîn, tevgerê di navbêna, û nîgarên serlêdanên wan de diyar bikin. Ev keşifkirina berfireh dê têgihîştinek berbiçav peyda bike ka kapasîteyên kapasîteyan çawa dixebitin, di bandora wan de li ser teknolojî û potansiyela pêşeroja wan dirêj dikin.

Avahiya bingehîn a kapasîteyek

Di bingeha xwe de, kapasîteyek ji du plakên kondomê pêk tê ji hêla materyalek insulasyonê ve wekî ku dielektrîkî tê zanîn. Ev strukturên bingehîn dikare di cûrbecûr cûrbecûr de were fêm kirin, ji kapasîteya sade ya paralel-plakaya hêsan a ji sêwiranên tevlihevtir ên mîna kapasîteyên cylindical an spherical. Kevirên rêwîtiyê bi gelemperî ji metal, wek aluminium an tantalum têne çêkirin, dema ku materyalê dielectric dikare ji serîlêdana polîmer re, bi serîlêdana taybetî ve girêdayî ye.

Pelên bi pêvekek derveyî ve girêdayî ne, bi gelemperî bi termînalên ku destûr didin serlêdana voltajê. Dema ku voltajek li seranserê pelan tê sepandin, zeviyek elektrîkî di nav dielectricê de tête çêkirin, ku diçe berhevkirina dozên li ser plakên-erênî li ser yek plakê û neyînî li ser hev. Vê dravê dravê mekanîzmaya bingehîn a ku yekapasîteyênenerjiya elektrîkê hilînin.

Fîzîkî li pişt hilana barkirinê

Pêvajoya hilanîna enerjiyê di kapasîteyê de ji hêla prensîbên electrostatics ve tê rêvebirin. Gava voltajek

V li seranserê qadên kapasîteyê, zeviyek elektrîkî tête bicîh kirin

E di materyalê dielectric de pêşve diçe. Vê qadê hêzek li ser elektronên belaş di nav plakayên rêwîtiyê de dike, dibe sedema ku ew bizivirin. Elektron li ser yek plakê kom dike, di dema çêkirina dozek neyînî de, dema ku plakaya din elektronan winda dike, bi erênî bê berpirsiyar.

Materyona dielectric di zêdekirina kapasîteya kapasîteyê de rolek girîng dileyize. Ew wusa dike ku bi kêmkirina zeviya elektrîkê di navbera plakan de ji bo mîqdarek dravî ya dane, ku bi rengek bi bandor qewimîna cîhazê zêde dike. Kapasîteyê

C wekî rêjeya barkirinê tête destnîşankirin

Q li ser plakên voltajê hilanîn

V sepandin:

Vê tevlîheviyê destnîşan dike ku kapasîteya rasterast bi berdêla ku ji bo voltajek hatî tomar kirin. Yekîneya kapasîteyê Farad (F) e, navê Michael Faraday, pêşengiyek di lêkolîna electromagnetîzmê de.

Faktend faktor bandor li kapasîteya kapasîteyê dikin:

1. Qada erdê ya plakeyan: Plateyên mezintir dikarin bêtir berdêlê hilînin, berbi kapasîteya bilindtir.
2. Distans di navbera plakeyan de: Dûrgehek piçûktir hêza axa elektrîkê û, bi vî rengî, kapasîteyê zêde dike.
3. Materyona dielectric: Cureya dielectric bandor li ser kapasîteya kapasîteyê dike ku barkirina barkirinê bike. Materyalên bi domdariyek mezintir a domîner (permittivity) kapasîteyê zêde dikin.

Di şertên pratîkî de, kapasîteyên bi gelemperî kapasîteyên ji pîkofarads (PF) ji Farads (F) ve girêdayî ne, li gorî mezinahiya wan, sêwirandin û karanîna armanckirî.

Hilanîna enerjiyê û berdan

Enerjiya ku di kapasîteyê de hatî hilanîn, fonksiyonek kapasîteya xwe ye û qada voltaja li seranserê plakên wê ye. Enerjiyê

E Stored dikare wekî were gotin:

Ev tevlîhev diyar dike ku enerjiya ku di kapasîteyê de hatî hilanîn hem jî bi kapasîteyê û voltaja zêde dibe. HIYAR, Mekanîzma hilanîna enerjiyê di kapasîteyan de ji ya batteran cuda ye. Dema ku battery bi kîmyewî enerjiyê dikire û wê hêdî bi hêdî azad bike, kapasîteyên enerjiyê hilînin û dikarin hema hema yekser azad bikin. Ev cûdahî ji bo serlêdanên ku ji bo enerjiya lezgîn a enerjiyê hewce dike, kapasîteyên îdeal dike.

Dema ku cirka derve destûrê dide, kapasîteyê dikare enerjiya xwe ya hilanînê derxe, berdêla berhevkirî berdide. Ev pêvajoya betalkirinê dikare li gorî kapasîteya kapasîteyê û pêdiviyên Circuit li gorî kapasîteya capacitorê bicîh bibe.

Capacitors di Circuits AC û DC

Behsa kapasîteyan di navbera rasterastên rasterast (DC) û alternatîfên heyî yên heyî (AC) de cih digire, ku wan di sêwirana elektronîkî de ji wan re pêkhatîne.

1. Capacitors di Circuits DC de: Dema ku kapasîteyek bi çavkaniyek voltajê ve girêdayî ye, ew di destpêkê de destûrê dide ku dema ku lê bihayên xwe dihêle. Wekî ku berdêlên kapasîteyê, voltaja li seranserê plakên wê zêde dibe, dijberî voltaja pêkanîn. Di dawiyê de, voltaja li seranserê kapasatorê bi voltaja sepandî re wekhev e, û rawestandina rûkê ya heyî, di kîjan nuqteyê de capacitor bi tevahî tê darizandin. Di vê qonaxê de, kapasîteyê wekî qonaxek vekirî tevdigere, bi bandorek bilêvkirina heyî ya din asteng dike.Ev xanî di serlêdanan de tê de tête bikar anîn, li cihê ku di nav hêzên hêzê de rûnin, li cihê ku kapasîteyên dikarin di voltaja DC de rijandin bikin, hilberînek domdar peyda bikin.
2. Capacitors di Circuits AC: Di qefesa AC de, voltaja ku li ser kapasîteyek bi domdarî guherîn guherîn. Ev voltaja guhêrbar dibe sedema kapasîteya bi alternatîf re bi her cycle ya nîşana AC re têkildar e. Ji ber vê behrê, kapasîteyên di Circuits ac de destûr didin ku dema ku astengkirina her asteng eParçeyên DC.Impedance
   $ZZ$

    

   Z of a capacitor di qada AC de ji hêla:

    

   $Z\; =\; 12\pi fcz\; =\; \backslash \; frac\; \{1\}\; \{2\; \backslash \; pi\; fc$

    
   

KoF frekansa nîşana AC e. Ev tevlîheviyê nîşan dide ku bi zêdebûna zêdebûna frekansê kêm dibe, dema ku ew dikarin nîşanên frekansê yên berbiçav bikin (wek mînak AC) derbas bikin.

Serlêdanên pratîkî yên kapasîteyan

Kapasîteyên bi gelek serîlêdanan li seranserê warên cûrbecûr teknolojiyê ne. Qebûlbûna wan a hilanînê û serbestberdana enerjiyê, nîşanên filter, û bandorê li gelek alavên elektronîkî li wan dikin.

1. Pergalên peydakirina hêzê: Di derhênerên dabînkirina hêzê de, kapasîteyên ji bo hêsankirina cûrbecûr di voltajê de têne bikar anîn, hilberînek domdar peyda dikin. Ev bi taybetî di cîhazên ku hewcedariya hêzek domdar e, wekî mînak computer û smartphones hewce ye. Capacitors di van pergalan de wekî fîlteran tevdigerin, spikes û diqewimin û di voltajê de davêjin û bi rêgezek elektrîkê ve girêdidin.Digel vê yekê, kapasîteyên di nav pêdiviyên hêzên bêserûber de têne bikar anîn da ku di dema kurteyên kurt de hêza paşîn peyda bikin. Kapactorsên mezin, ku wekî supercapacitor têne zanîn, bi taybetî di van serlêdanan de ji ber kapasîteya wan ya bilind û jêhatîbûna zûtir bandorker in.
2. Pêvajoya Signal: Di qefesên analogê de, kapasîteyên di pêvajoyek nîşanî de rolek girîng dileyzin. Ew di filteran de têne bikar anîn da ku rangên frekansên taybetî derbas bikin an asteng bikin. Mînakî, di alavên deng de, Capacitors alîkar dikin ku dengek bêhempa derxînin, piştrast kirin ku tenê frekansên bihîstî yên xwestî têne ampûl kirin û veguhestin.Kapasîteyên di heman demê de di hevberdanê de têne bikar anîn û serlêdanan jî têne bikar anîn. Di hevberdanê de, kapasîteyek destûr dide ku nîşanên AC ji yek qonaxek ji yek qonaxek din re derbas bikin dema ku pêkhatên DC-ê yên ku dikarin di operasyona qonaxên paşê de mudaxele bikin asteng bikin. Di daxistinê de, kapasîteyên li seranserê hêzên peydakirina hêzê têne danîn da ku dengê xwe bişewitînin û pêşî lê bigirin ku bandorkirina pêkhatên hesas.
3. Circuits tuning: Di pergalên radyoyê û ragihandinê de, kapasîteyên bi navgînan re bi navgînan têne bikar anîn da ku merivên resonant ên ku dikarin ji frekansên taybetî bêne talan kirin. Vê kapasîteya tunekirinê ji bo hilbijartina nîşanên xwestî ji spektrumek berfireh, mîna di werzîşên radyoyê de, li ku derê Capacitors alîkar e ku nîşan bide û nîşangirên berjewendiyê bikin.
4. Circuits Timing and Oscillator: Capacitors, bi kombînasyona berxwedanê, ji bo afirandina circuits demdirêj têne bikar anîn, wek yên ku di demjimêr, demjimêr û generatorên pulse de têne dîtin. Barkirin û belavkirina kapasîteyek bi berxwedanek demkî ya pêşbînîkirî, ya ku dikare were bikar anîn da ku nîşanên demkî were bikar anîn an jî ji bo pêkanîna bûyerên li navberên taybetî.Circuits oscillator, ku pêlên domdar ên domdar çêdike, di heman demê de li ser kapasîteyan sekinî. Di van cirkan de, cîkolên capacitorê û berhemên kapasîteyê ku ji bo hilberîna nîşanên ku di her tiştî de ji veguherînerên radyoyê ve hatine bikar anîn ji bo synthesizerên muzîka elektronîkî têne bikar anîn.
5. Storage Enerjiyê: Supercapacitors, her weha wekî ultracapacitor têne zanîn, pêşkeftinek girîng di teknolojiya hilanînê ya enerjiyê de temsîl dikin. Van amûrên dikarin gelek enerjiyê hilînin û zû azad bikin, ji wan re ji bo serlêdanên ku hewceyê radestkirina enerjiya lezgîn e, mîna pergalên birêkûpêk ên birêkûpêk ên di wesayîtên elektrîkê de hene. Berevajî batterên kevneşopî, supercapacitors xwedan jiyanek dirêjtir in, dikarin li ser cirkên drav-dravî bimînin, û zûtir doz bikin.Supercapacitors di heman demê de ji bo karanîna di pergalên enerjiya nûvekirî de têne lêkolîn kirin, ku ew dikarin enerjiyê bi panelên rojê an turbên bayê hilînin û dema ku hewce ne, alîkariyê bikin da ku arîkariya gridê hêzê bikin.
6. Kapasîteyên electrolytic: Kapasîteyên electrolytic celebek kapasîteyê ne ku elektroliyek bikar tîne da ku ji cûrbecûrên din bigihîje kapasîteya bilind. Ew bi gelemperî di serlêdanan de têne bikar anîn Lêbelê, wan jiyanek sînorkirî bi kapasîteyên din re hene, ji ber ku electrolyte dikare bi demê re zuwa bibe, rê li ber windakirina kapasîteyê û têkçûna bûyeran.

Tekên Pêşeroj û Nûbûnên Di Capacitor Teknolojî

Her ku teknolojî berdewam dike ku pêşkeftin, ji ber vê yekê jî pêşveçûna teknolojiya kapasîteyê. Lekolînwan ji bo baştirkirina performansa kapasîteyan, ji bo baştirkirina performansê, ji bo baştirkirina performansa kapasîteyan, ji bo baştirkirina wan bi bandor, durust û gengaz e ku bêtir enerjiyê hilînin.

1. Nanoteknolojî: Pêşveçûnên li NanoTechnolojiyê dibin pêşkeftina pêşkeftina kapasîteyên bi taybetmendiyên zêde. Bi karanîna nanomaterial, wek nanootubes û karbon û karbon û karbon û karbonan dikarin bi kapasîteyên enerjiyê bilindtir biafirînin û cycles zûtir-berdêlên zûtir biafirînin. Van nûbûnan ​​dikaribû bigihîje kapasîteyên piçûktir, bêtir hêzdar ên ku ji bo karanîna di elektronîk û wesayîtên elektrîkê de îdeal in.
2. Kapasîteyên dewleta zexm: Kapasîteyên dewleta zexm, ku li şûna yek ji aliyekî elektrolîtiyek zexm bikar tînin, di serlêdanên performansa bilind de bêtir hevpar dibin. Van kapasîteyan pêbaweriyê baştir pêşkêş dikin, jiyanek dirêjtir, û performansa çêtir di germahiya bilind de li gorî kapasîteyên kevneşopî yên electrolytîk ên kevneşopî.
3. Elektronîkên maqûl û pêçandî: Wekî teknolojî û elektronîkên pêgirtî bêtir populer dibin, daxwazek mezin ji bo kapasîteyên ku dikarin bêyî windakirina fonksiyonê bimînin, daxwazek mezinbûnê heye. Lekolînwan bi karanîna materyalên mîna polîmer û fîlimên dirêjkirî, pêkanîna serlêdanên nû di lênihêrîna tenduristî, fitness û xerîdar de.
4. Harvesting enerjiyê: Kapactors di heman demê de di teknolojiyên hilberîna enerjiyê de jî rolek dilîzin, ku ew ji bo hilanîna enerjiyê ji çavkaniyên jîngehê, wek panelên rojê, vibrations, an germ têne bikar anîn. Van pergalan dikarin li deverên dûr û sensoran hêzek li cîhên dûr an sensoran peyda bikin, ku hewcedariya batterên kevneşopî kêm dikin.
5. Kapasîteyên bilind-germ: Li ser kapasîteyên ku dikarin li germahiyên bilindtir tevbigerin, lêkolînên li ser germên bilindtir hene, ku ji bo serlêdanên li Aerospace, Otomotîv, û Mîhengên Pîşesazî ne girîng e. Van kapasîteyan materyalên dielektrîkê yên pêşkeftî bikar tînin ku dikarin li hember mercên zehfî bimînin, performansa pêbawer di hawîrdora dijwar de.

Xelasî

Capacitor di elektronîkên nûjen de pêkhateyên berbiçav in, ku rola krîtîk di hilanîna enerjiyê de lîstin, pêvajoya îşaretê, rêveberiya hêzê, û cirkanên demjimêrê lîstin. Qebûlkirina wan a hilanîn û serbestberdana wan bi awayek yekane ji serîlêdanên berbiçav ve girêdayî ye, ji siwarên hêzdar ên ku karûbarê pergalên ragihandinê yên tevlihev pêk tîne. Her ku teknolojî berdewam dike, pêşkeftina sêwirana sêwiran û materyalên nû soz dide ku xwe berfireh bike, di derheqê nûvekirinê de li deverên wekî enerjiya nûvekirî, elektronîkên elektronîkî, û berhevkirina bilind. Famkirina ka kapacitor çawa dixebitin, û nirxandina xwe û bandora xwe, ji bo vekolîna qada mezin û her demî ya elektronîk peyda dike.