Capacitance
Ang capacitor ay device na nag-iimbak ng electric charge sa dalawang hiwalay na conductor, tulad ng pares ng metal na plato. Higit na mataas ang boltahe na itulak mo dito, higit na maraming charge na nagpapile-up — at sinasabi sa iyo ng capacitance kung gaano karaming charge ang makukuha mo kada bolt. Mas malalaking plato o mas maliit na pagitan nila ay kayang maghawak ng capacitor nang mas maraming charge sa parehong boltahe.
Ang Formula
Q = C · V
- Q — karga (C): ang dami ng electric charge na nakaimbak sa capacitor
- C — kapasitans (F): magkano karaming charge ang imbak ng capacitor kada inilalapat na bolt
- V — boltahe (V): ang electrical na tulak, o potential difference, sa kabila ng capacitor
Halimbawang Nalutas
Ang capacitor na may capacitance na 3 farad ay konektado sa 4 volt na baterya. Magkano ang charge na imbak nito?
- C = 3 F
- V = 4 V
- Q = C · V
- Q = 3 F × 4 V
Q = 12 C
Subukin ang iyong sarili
Ang parehong 3 farad na capacitor ay konektado ngayon sa 6 volt na baterya. Magkano ang charge na imbak nito?
- 24 C
- 2 C
- Tamang sagot: 18 C
Tama! Q = C × V, kaya 3 F × 6 V = 18 C.
Sa parallel-plate capacitor, kung idoble mo ang area ng plato ngunit pareho ang pagitan, ano ang mangyayari sa capacitance?
- Tamang sagot: Dumoble
- Pareho pa rin
- Nangalahati
Eksakto! C = ε₀A / d, kaya ang pagdoble sa plate area na A ay nagdodoble sa capacitance.
Saan Mo Ito Makikita
Ang touchscreen ng smartphone ay isang grid ng maliliit na capacitor: ang presensya ng daliri mo ay nagpapabago sa lokal na capacitance, at binabasa ng phone kung aling spot ang nagbago. Ang mga memory chip ng computer ay bilyun-bilyong microscopic na capacitor, bawat isa ay may hawak na charge para sa isang logic bit — charged o hindi, isa o zero.
Karaniwang Mga Pagkakamali
Ang pangunahing kalituhan ay kung ano ang capacitance: ang C ay propyedad ng geometrya ng device — plate area at gap, C = ε₀A / d — hindi isang bagay na lumalaki dahil mas marami mong chinarge. Sa nakapirmeng capacitance, tuwirang sumusunod ang charge sa boltahe, Q = C · V: ang 3 F na capacitor sa 6 V na baterya ay nag-iimbak ng 18 C, doble ng iniimbak nito sa 3 V. At ang mas malaking gap ay nagpapahina sa capacitor — dapat mas malapit ang mga plato, hindi mas malayo, para makahawak ng mas marami sa parehong boltahe.
Paano Ito Konektado
Ang boltahe sa kabila ng capacitor ay umiiral dahil nakatambok ang charge laban sa batas ni Coulomb — ang nakaimbak na tulak na iyon ang ginagawa ng puwersa-geometrya ng nakaraang aralin sa hardware. Nakasalamuha na ng circuits module ang device na ito: ang RC time constant τ = R · C ang bilis ng pagpuno nito. Susunod, mahahayag ng mga kuryente na may iba pa silang ginagawa: gumawa ng mga magnetic field.