Fizică Electricitate
Capacitatea electrica a unui condensator formule
Capacitatea electrică a unui condensator, notată C, măsoară cantitatea de sarcină Q pe care o poate stoca la o anumită tensiune U: C = Q / U, măsurată în farazi (F). Depinde de geometria condensatorului și de materialul dielectric dintre armături.
Formule principale pentru capacitate
- Definiția generală C = Q / U, unde Q este sarcina stocată pe o armătură în coulombi, iar U este tensiunea între armături în volți.
- Condensator plan C = ε * A / d, cu ε = ε₀ * ε_r (permitivitatea dielectricului), A aria plăcilor în m², d distanța dintre ele în metri, ε₀ ≈ 8,85×10⁻¹² F/m.
- Energia stocată W = (1/2) * C * U² sau W = Q² / (2C), măsurată în jouli.
Exemplu de calcul
- 1 Datele problemei Condensator plan cu A = 0,01 m², d = 0,001 m, dielectric cu ε_r = 2, încărcat la U = 10 V.
- 2 Calculează capacitatea ε = ε₀ * ε_r = 8,85×10⁻¹² * 2 = 1,77×10⁻¹¹ F/m; C = ε * A / d = (1,77×10⁻¹¹ * 0,01) / 0,001 = 1,77×10⁻¹⁰ F.
- 3 Calculează sarcina Q = C * U = 1,77×10⁻¹⁰ * 10 = 1,77×10⁻⁹ C.
- 4 Calculează energia W = (1/2) * C * U² = 0,5 * 1,77×10⁻¹⁰ * 100 = 8,85×10⁻⁹ J.
Pentru a crește capacitatea, mărește aria plăcilor sau folosește un dielectric cu ε_r mai mare, sau micșorează distanța d.