커패시턴스에 영향을 미치는 요소

생성된 커패시턴스의 양을 결정하는 커패시터 구성의 세 가지 기본 요소가 있습니다. 이러한 요인은 모두 주어진 양의 전기장력(두 판 사이의 전압)에 대해 발생하는 전기장 플럭스(판 사이의 상대적 전자 차이)에 영향을 주어 커패시턴스를 지정합니다.

플레이트 영역 :다른 모든 요소가 동일하면 플레이트 면적이 클수록 커패시턴스가 커집니다. 플레이트 면적이 작을수록 커패시턴스가 적습니다.

설명: 플레이트 면적이 클수록 주어진 필드력(플레이트 양단의 전압)에 대해 더 많은 필드 플럭스(플레이트에 수집된 전하)가 발생합니다.

플레이트 간격 :다른 모든 요소가 동일할 때 플레이트 간격이 클수록 커패시턴스가 줄어듭니다. 플레이트 간격이 가까울수록 커패시턴스가 커집니다.

설명: 간격이 가까울수록 전계력(커패시터 양단의 전압을 플레이트 사이의 거리로 나눈 값)이 증가하여 플레이트에 인가된 주어진 전압에 대해 더 큰 필드 플럭스(플레이트에 수집된 전하)가 발생합니다.

유전 물질 :다른 모든 요소가 동일하면 유전체의 유전율이 클수록 커패시턴스가 커집니다. 유전체의 유전율이 낮을수록 커패시턴스가 줄어듭니다.

설명: 설명하기가 복잡하지만 일부 재료는 주어진 양의 필드 힘에 대해 필드 플럭스에 대한 반대가 적습니다. 유전율이 더 큰 재료는 더 많은 필드 플럭스를 허용하고(적은 반대를 제공함) 주어진 필드 힘(인가된 전압)의 양에 대해 더 많은 수집 전하를 허용합니다.

"상대" 유전율은 순수한 진공의 유전율에 대한 물질의 유전율을 의미합니다. 숫자가 클수록 재료의 유전율이 커집니다. 예를 들어, 상대 유전율이 7인 유리는 순수 진공의 유전율이 7배이므로 결과적으로 다른 모든 요소가 동일할 때 진공보다 7배 더 강한 전기장 플럭스를 설정할 수 있습니다. 다음은 다양한 일반 물질의 상대 유전율("유전 상수"라고도 함)을 나열한 표입니다.

<일>

자료

상대 유전율(유전율) 진공1.0000공기1.0006PTFE, FEP("테플론")2.0폴리프로필렌2.20 ~ 2.28ABS 수지2.4 ~ 3.2폴리스티렌2.45 ~ 4.0왁스지 2.5변압기 오일 2.5 ~ 4경질 고무2.5 ~ 4.80나무3.3 4 ~ 4.3베이클라이트3.5 ~ 6.0석영, 융합 3.8목재(단풍)4.4유리4.9 ~ 7.5피마자유5.0목재(자작나무)5.2운모, 백운모5.0 ~ 8.7유리 결합 운모3.atPorcelain .0 ~ 10.0증류수80.0바륨-스트론튬-티타나이트7500

분리된 도체 쌍에 대한 대략적인 정전 용량은 다음 공식으로 찾을 수 있습니다.

캐패시터는 캐패시턴스를 결정하는 물리적 요인을 변화시켜 고정 값이 아닌 가변 값으로 만들 수 있습니다. 커패시터 구성을 변경하기 쉬운 한 가지 요인은 플레이트 면적 또는 더 적절하게는 플레이트 겹침의 양입니다.

다음 사진은 인터리브 금속판 세트와 에어 갭을 유전체로 사용하는 가변 커패시터의 예를 보여줍니다.

샤프트가 회전함에 따라 플레이트 세트가 서로 겹치는 정도가 달라지며, 그 사이에 집중된 전기장이 형성될 수 있는 플레이트의 유효 면적이 변경됩니다. 이 특정 커패시터는 피코패럿 범위의 커패시턴스를 가지며 무선 회로에서 사용됩니다.

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<울>

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전기 회로에 대한 대수 치환 워크시트