Il-Kapaċitanza
Kondensatur hu apparat li jaħżen ċarika elettrika fuq żewġ kondutturi separati, bħal par ta’ pjanċi tal-metall. Kemm tkun aktar il-voltagġ li timbotta minn quddiemu, aktar tiżdied iċ-ċarika — u l-kapaċitanza tgħidlek eżatt kemm ċarika tikseb għal kull volt. Pjanċi ikbar jew battuta iżgħar bejniethom iħallu l-kondensatur iżomm aktar ċarika fuq l-istess voltagġ.
Il-formula
Q = C · V
- Q — ċarika (C): il-ammont ta’ ċarika elettrika maħżuna fuq il-kondensatur
- C — kapaċitanza (F): kemm ċarika jaħżen il-kondensatur għal kull volt applikat
- V — voltagġ (V): l-imbotta elettrika, jew differenza ta’ potenzjali, minn fuq il-kondensatur
Eżempju maħdum
Kondensatur b’kapaċitanza ta’ 3 farad hu mqabbad minn fuq batterija ta’ 4 volt. Kemm ċarika jaħżen?
- C = 3 F
- V = 4 V
- Q = C · V
- Q = 3 F × 4 V
Q = 12 C
Itestja lilek innifsek
L-istess kondensatur ta’ 3 farad issa hu mqabbad ma’ batterija ta’ 6 volt minflok. Kemm ċarika jaħżen?
- 24 C
- 2 C
- It-tweġiba t-tajba: 18 C
Tajjeb! Q = C × V, għalhekk 3 F × 6 V = 18 C.
Għal kondensatur ta’ pjanċi parallel, jekk iddoppja l-wiċċ ta’ pjanċi imma żżomm il-battuta l-istess, x’jiġri għall-kapaċitanza?
- It-tweġiba t-tajba: Tiddoppja
- Tibqa’ l-istess
- Tinqasam binofs
Eżatt! C = ε₀A / d, għalhekk id-duplikazzjoni tal-wiċċ A tal-pjanċi tiddoppja l-kapaċitanza.
Fejn tara dan
Iskrin tattili ta’ smartphone hu gril ta’ kondensaturi żgħar: il-preżenza ta’ subgħek tibdel il-kapaċitanza lokali, u t-telefon jaqra liema punt inbidel. Iċ-ċippi ta’ memorja tal-kompjuter huma biljuni ta’ kondensaturi mikroskopiċi, kull wieħed iżomm ċarika għal bit ta’ loġika — miżmun jew le, wieħed jew żero.
Żbalji komuni
Il-konfużjoni prinċipali hi x’inhi l-kapaċitanza: C hi proprjetà ta’ l-ġeometrija tal-apparat — wiċċ tal-pjanċi u battuta, C = ε₀A / d — mhux xi ħaġa tikber għax ċariktha aktar. Fuq kapaċitanza fissa, iċ-ċarika sempliċement issegwi l-voltagġ, Q = C · V: kondensatur ta’ 3 F fuq batterija ta’ 6 V jaħżen 18 C, doppju x’jaħżen fuq 3 V. U battuta akbar idgħajef kondensatur — il-pjanċi iridu jkunu eqreb, mhux aktar bogħod, biex iżommu aktar fuq l-istess voltagġ.
Kif jinqabad
Il-voltagġ minn fuq kondensatur jeżisti għax iċ-ċarika hi mżerżqa kontra l-liġi ta’ Coulomb — dik l-imbotta maħżuna hi x’tipproduċi l-ġeometrija ta’ forza ta’ l-lezzjoni preċedenti f’hardware. Il-modulu ta’ ċirkwit iltaqa’ diġà ma’ dan l-apparat: il-kostanti ta’ ħin RC τ = R · C hi kemm mgħaġġel jimla. Li jmiss, il-kurrenti jaraw li jagħmlu xi ħaġa oħra għal kollox: joħolqu kampi manjetiċi.