Condensador en Circuito de Corriente Continua y Alterna (Capacitancia)

 

ZLFTJU[FCIC LIKF@LIB GIV@U CJ [IL GIUK@[ (Zlfvjrsfcic cjb ]jrÿ, CJKILI CJ IGÆUFKI)

DIKZBSIC CJ KFJLKFI[ DF[FKI[

K@LCJL[IC@U JL KFUKZFS@ CJ K@UUFJLSJ K@LSFLZI V IBSJULI (KI]IKFSILKFI (KI]IKFSILKFI)) Jxpjrfjlkfi L½9=

Bfgi, 5=59

 

9.

@EOJSFT@[ 9. Jstu Jstucfir cfir b`s pr` pr`kjs` kjs`ss cj kirai kirai y cj cjski cjskirai rai cj ul k`l k`lcjls cjlsic`r ic`r jl ul kfrkuft kfrkuft`` UK k`l uli dujltj cj k`rrfjltj k`ltflui. 5. Gjcf Gjcfci ci cj bi kk`lsti `lstiltj ltj ccjj tfj tfjgp` gp` ‒σ 7 UK‗. ;. Ilib Ilibfzir fzir jb k`g k`gp`rti p`rtigfjlt gfjlt`` cj ul kfrku kfrkuft` ft` UK s`gj s`gjtfc` tfc` i uli sjùib sjùib cj k`rrfjltj k`rrfjltj ibtjrli jl ul kfrkuft` UK.

5.

GISJUFIBJ[ 

[fstjgi Srifl Bukis Lòbb



Bi tirojti flsjrtiebj ZlfSrifl-F cjb K`lcjlsi K`lcjlsic`r c`r js [@ 35=;-4I y [@ 35=;-5D G`ltj jb kfrkuft` g`stric` jl bi fgiajl?

 

;.

DZLCIGJLS@ SJÛUFK@ B`s k`lcjlsic`rjs s`l jstrukturis jl bis quj sj  pujcj ibgikjlir ibgikjlir kirais jbæk jbæktrfkis. trfkis. Jl su jstru jstrukturi kturi  eésfki, ul k`lcjlsic`r k`lcjlsic`r k` k`lsti lsti cj c`s pbi pbikis kis gjtébfkis quj rjprjsjltil b`s jbjktr`c`s cjb k`lcjlsic`r. k`lcjlsic` r. ]`r gjcf` cjb ifsbigfjlt` pujst` jltrj bis kirais sj d`rgi uli cfdjrjlkfi cj  p`tjlkfib jbæktrfk` (tjlsfûl) (tjlsfûl) Z jltrj b`s jjbjktr`c`s. bjktr`c`s. Bi fgiajl sfaufjltj gujstri k`g` jojgpb` ul k`lcjlsic`rr cj pbikis, k`l bi supjrdfkfj I y bi k`lcjlsic` cfstilkfi jltrj pbikis c, quj p`rti bi kirai Y. Cjefc` ib ifsbigfjlt` cj kirais sj d`rgi d `rgi ul kigp` jbæktrfk` jltrj bis pbikis (l` rjprjsjltic` jl jsti fgiajl). Jltrj bis pbikis, p`r b` ajljrib, sj jlkujltri ul gitjrfib ifsbiltj, jst` js, jb jbjgjlt` quj sj k`l`kj k` k`g` g` cfjbæktrfk` (l` rjprjsjlti rjprjsjltic` c` jl bi pirtj supjrf`r). Jltrj bi kirai y bi tjlsfûl jxfstj uli rjbi rjbikfûl kfûl bfljib> js vébfci bi sfaufjltj rjbikfûl? Y K . Z  7

Bi gialftuc K rjprjsjlti bi kipik kipikfcic fcic cjb k`lcjlsi k`lcjlsic`r, c`r, y sj jxprjsi k`l bi ulfcic diricf` (sçge`b`? D). Gfjltris giy`r sji bi kkipikfcic ipikfcic cj ul k`lc k`lcjlsic`r, jlsic`r, sj cjej ipbfkir ul v`bugjl giy`r cj ki kirai rai piri ajljrir uli tjlsfû tjlsfûll cjtjrgflici jltrj sus jbjktr`c`s. Bi kipikfcic cj ul k`lcjlsic`r sj pujcj isugfr k`g` k`lstiltj, y cjpjlcj ÿlfkigjltj cj bi jstrukturi aj`gætrfki y cjb cfjbæktrfk` jgpbjic`. ]iri ul k`lcjlsic`rr cj pbikis ti k`lcjlsic` tigefæl gefæl js vébfci bi sfaufjltj rjbik rjbikfûl? fûl? K 7κ = . κ r .

 I c

Jl jsti jkuikfûl, κ  js bi k`lstiltj jbæktrfki cj kigp` y p`sjj ul vib`r cj =

8,8:35±9=-95 I[/Tg, κ r js jb çlcfkj cfjbæktrfk` (kirjltj cj ulfcic), I bi supjrdfkfj cj uli pbiki y c bi cfstilkfi jltrj pbi pbikis. kis.

 

[f ul k`lcjlsic`r sj k`ljkti i uli tjlsfûl k`ltflui

Z= i trivæs cj uli rjsfstjlkfi cj kirai U , sj kirai cjefc` i bi prjsjlkfi cj cfkhi tjlsfûl, pr`kjs` curiltj jb kuib bi tjlsfûl cjb k`lcjlsic`r, cj ikujrc` k`l uli dulkfûl jxp`ljlkfi jxp`ljlkfib,b, iugjlti cj

=T histi ibkilzir su vib`r dflib Z= (9==%) (kurvi cj kirai cj ul k`lcjlsic`r, k`lcjlsic`r, vvæisj æisj bi fgiajl cj bi fzqufjrci). [f, i k`ltfluikfûl, sj cjsk`ljkti jb k`lcjlsic`rr cj bi dujltj cj tjlsfûl y sj b` k`lcjlsic` k`rt`kfrkufti, sj pr`cukj ul pr`kjs` cj cjskirai flvjrs` ib pr`kjs` cj kirai (væisj bi fgiajl cj bi cjrjkhi).   Bis k`rrfjltjs cj kirai y cj cjskirai dbuyjl iquç jl sjltfc`s k`ltrirf`s. Bi vjb`kfcic cj cjskirai cjb k`lcjlsic`r cjpjlcj cj su kipikfcic K y cjb vib`r cj bi rjsfstjlkfi U  y  y sj kiriktjrfzi p`r gjcf` cj bi k`lstiltj cj tfjgp` σ 7 U±K. Zli vjz quj hi trilskurrfc` jstj tfjgp`, curiltj bi kirai, jb k`lcjlsic`r k`lcjlsic`r hi ibkilzic` jb 4;% cj su vib`r cj tjlsfûl ` efjl, curiltj bi cjskirai, hi pjrcfc` jb 4;%cj su tjlsfûl flfkfib. [f jb k`lcjlsic`r jsté k`gpbjtigjltj kiraic`, yi l` dbuyj lflauli k`rrfjltj cj kirai> p`r tilt`, ul k`lcjlsic`r eb`quji bi k`rrfjltj k`ltflui.  L`ti? I trivæs cjb kk`lcjlsic` `lcjlsic`rr L@ DBZVJ k`rrfjltj jbæktrfki. jbæktrfki. Sfp`s cj k`lcjlsic`rjs? Jbjktr`bçtfk`s? Sfjljl jb cfjbæktrfk` d`rgic` p`r pipjb fgprjalic` jl jbjktrûbft`. [fjgprj tfjljl p`birfcic, y uli kipikfcic supjrf`r i 9 βD. Irrfei `esjrvig`s kbirigjltj kbirigjltj quj jb k`lcjlsic`r l` 9 js cj 55== βD, k`l uli tjlsfûl géxfgi cj trieio` cj 5:v. (Flskrfpkfûl? 55== β / 5: T). Cj p`bfæstjr gjtibfzic` GNS? [ujbjl tjljr  kipikfcicjs fldjrf`rjs i 9 βD y tjlsf`ljs cj trieio` kipikfcicjs i pirtfr cj 4;v. Gés ieio` vjg`s su jstrukturi? c`s

 

bégflis cj p`bfkire`lit` rjkuefjrt` p`r ul cjpûsft` gjtébfk` quj sj e`eflil oultis. Iquç ib bic` vjg`s ul cjtibbj cj ul k`lcjlsic k`lcjlsic`r `r pbil` cj jstj tfp`, c`lcj sj `esjrvi quj js cj =.=;; βD y 5:=v. (Flskrfpkfûl? =.=;; N/ 5:= GNS). Kjrégfk` "cj bjltjoi" ` "cj cfsk`"? [`l b`s kjrégfk`s gés k`rrfjltjs. [us vib`rjs cj kipikfcic jstél k`gprjlcfc`s jltrj =.: pD y 31 lD. Jl `kisf`ljs bbjvil sus cit`s fgprjs`s jl d`rgi cj eilcis cj k`b`r. Iquç ieio` vjg`s ul`s jojgpb`s cj k`lcjlsic`rjs cj jstj tfp`.

3.

]U@KJCFGFJLS@ V CIS@[ KFUKZFS@ UK JL K@UUFJLSJ K@LSFLZI Jl jb jxpjrfgjlt` sfaufjltj sj cjej ilibfzir  jb pr`kjs` cj kirai y cjskirai cj ul k`lcjlsic`r cj 9== βD y uli rjsfstjlkfi cj. Bi sfaufjltj dfauri fbustri jb g`ltioj jxpjrfgjltib?

 

Ieri jb flstrugjlt` vfrtuib Dujltj cj tjlsfûl k`ltflui i trivæs cj bi `pkfûl cj gjlÿ Flstrugjlt`s | Dujltjs cj tjlsfûl | Dujltj cj tjlsfûl k`ltflui, ` tigefæl pubsilc` bi sfaufjltj fgiajl, y sjbjkkf`lj b`s ioustjs quj sj cjtibbil jl bi tiebi sfaufjltj. 

Ieri jb flstrugjlt` vfrtuib @skfb`sk`pf` i trivæs cj bi `pkfûl cj gjlÿ Flstrugjlt`s | Flstrugjlt`s cj gjcfkfûl | @skfb`sk`pf`, ` tigefæl pubsilc` bi sfaufjltj fgiajl, y sjbjkkf`lj b`s ioustjs quj sj cjtibbil jl bi tiebi sfaufjltj.

Cit`s cj bi cjskirai cjskirai cjb k`lc k`lcjlsi jlsic`r c`r (TK)? (U 7 9n > K 7 9== D> Tkk 7 9= T)

 L@SI? BI UJ[F[SJLKFI SIUOJSI J[ CJ 9===  @ 9N (girrûl, UJ[F[SJLKFI JL BI SIUOJSI ljar`, r`o`).

 

K@LCJL[IC@U JL KFUKZFS@ CJ K@UUFJLSJ IBSJULI [f i ul k`lcjlsic`r k`lcjlsic`r sj bj ipbfki uli tjlsfûl sflus`fcib ibtjrli quj tjlai bi sfaufjltj d`rgi? u ( t )7u = ∖ sfl ( φ ∖ t )

sj g`striré quj tigefæl bi k`rrfjltj f cjb k`lcjlsic k`lcjlsic`r `r tfjlj uli kurvi sflus`fcib y quj bi tjlsfûl sj jlkujltri icjbiltici jl ul élaub`? τ

7

6= ½ 7

ύ  5

Bi k`rrfjltj, p`r tilt`, sj rfaj p`r bi sfaufjltj jkuikfûl? f ( t )7f = ∖ sfl ( φ ∖ t +

 ύ  5

)

Bi sfaufjltj fgiajl gujstri bi kiriktjrçstfki.

Bi tjlsfûl cjb k`lcjlsic`r ibkilzi su giy`r vib`r jl jb g`gjlt` jl quj bi fltjlsfcic cj k`rrfjltj tjlai ul vib`r cj kjr` y vfkjvjrsi. Jst` cjej `kurrfr tjûrfkigjltj? [fl jgeira`, jb ilébfsfs pujcj sjr ul p`k` gés k`gpbfkic` sf k`lsfcjrig`s quj bi kipikftilkfi kipikftilkfi,, tfjlj k`gp`ljltj flcuktfv` (k`lcukt`rjs) y rjsfstfv`s (U 7 ω B/I). ]`r jbb`, jb cjsdisioj tfjlj ul rila` cj flkjrtfcugerj. G`ltj jb kfrkuft` jxpjrfgjltib rjprjsjltic` i k`ltfluikfûl. Ieri jb flstrugjlt` vfrtuib Ajljric`r cj dulkf`ljs i trivæs cj bi `pkfûl cj gjlÿ Flstrugjlt`s | Dujltjs cj

 

tjlsfûl | Ajljric`r cj dulkf`ljs, ` tigefæl  pubsilc` bi sfaufjltj sfaufjltj fgiajl, y sjbjkkf`lj b`s ioustjs quj sj cjtibbil jl bi tiebi. Jlkfjlci i k`ltfluikfûl jb flstrugjlt` p`r gjcf` cj bi tjkbi ]@QJU. ]iri k`ldfaurir bi dujltj (AJLJUIC@U CJ DZLKF@LJ[), jbjafg`s sjùib sfl`cib, 9= T jl igpbftuc y uli drjkujlkfi jl jb rila` cj b`s 9==Hz i5nHz Ieri jb flstrugjlt` vfrtuib @skfb`sk`pf` i trivæs cj bi `pkfûl cj gjlÿ Flstrugjlt`s | Flstrugjlt`s cj gjcfkfûl | @skfb`sk`pf`, ` tigefæl pubsilc` bi sfaufjltj fgiajl, y sjbjkkf`lj b`s ioustjs (Jxpjrfjlkfi iltjrf`r). UJIKSILKFI CJ ZL K@LCJL[IC@U  K`g` sj flsfluû iltjrf`rgjltj, ul k`lcjlsic`r "k`lcukj" k`rrfjltj ibtjrli, y b` hikj cj gjo`r giljri gfjltris giy`r sji su drjkujlkfi y giy`r bi kipikfcic cjb k`lcjlsic`r. k`lcjlsic` r. I k`ltfluikfûl, sj jxp`lj bi dûrgubi cj bi rjiktilkfi kipikftfvi? kipikftfvi?

 Xk 7

  9

7

φ . K 

 

9

5ύ ∖d

∖K 

C`lcj> ‒φ‗ bi drjkujlkfi ilaubir, bi kuib sj `etfjlj gjcfiltj φ 7 5 ύ   d. d.

 

cj

Ujprjsjltikfûl bi fgpjcilkfi k`g` ul DI[@U 

 

Buja` bi fgpjcilkfi cjb kfrkuft` UK, pujcj sjr rjprjsjltici k`g` ul lÿgjr` k`gpbjo` y tigefæl k`g` ul dis`r?

@esjrvilc` jsti rjbikfûl p`cjg`s kibkubir jb élaub`, ‒Disj‗, cj bi fgpjcilkfi?

Cj jsti giljri p`cjg`s is`kfir (lÿgjr`s k`gpbjo`s)?

:.

KZJ[SF@LIUF@

I. Kirai y cjskirai cjb k`lcjlsic`r 9. Ar Aridf idfquj quj b`s cit`s cit`s cj bi ti tiebi ebi 9 Jl c`lcj b`s v`btiojs cj kirai y cjskirai s`l b`s sfaufjltjs?

 

5. Cjtj Cjtjrgflj rgflj jjbb tfjgp` kirikt kiriktjrçs jrçstfk` tfk` jl bi cjskirai cjskirai cj cjbb k`lcj k`lcjlsic lsic`r. `r. ]iri cjtjrgflir cfkh` jgp` jgpbjig`s bi dûrgubi cj bi k`lstiltj cj jgp` y rjjgpbizig`s?

;. Ztfbfz Ztfbfzilc` ilc` jb aaridfk ridfk`, `, uefq uefquj uj y gir girquj quj jb vib`r vib`r cj bi tjlsfû tjlsfûl l s`er s`erjj jb k`lcjlsic`r k`lcjlsic `r buja` cj uli kiçci cjb 4;% rjspjkt` ib v`btioj flfkfib. [f jb t7UK, tjljg`s?

3. Cjc Cjcuzk uzkii bi tjl tjlsfû sfûl l s`erj s`erj jb k`lcj k`lcjlsi lsic`r c`r jl pr`kjs` cj kirai, buja` trilskurrfr ul tfjgp` ‒UK‗ Kuilc` l`s`tr`s k`ljktig`s uli eitjrçi k`l uli rjsfstjlkfi y ul k`lcjlsic`r jl sjrfj, bi k`rrfjltj flfkfib js ibti pujst` quj bi eitjrçi cjej trilsp`rtir bi kirai cj uli pb pbi iki cjb k`lc `lcjlsi jlsic` c`rr cj bi `tri `tri.. Bi kira rai i cj k`rr `rrfjlt fjltj j ibki bkilzi lzi isfltûkigjltj jb vib`r cj kjr` i gjcfci quj jb k`lcjlsic`r sj kirai k`l jb v`btioj cj bi eitjrçi. Bi kirai cjb k`lcjlsic`r ibgikjli jljraçi jl jb kigp` jbæktrfk` jltrj sus pbikis. Bi tisi cj kirai sj cjskrfej pfkigjltj jl dulkfûl cj bi k`lstiltj cj jgp` UK.

 

Cj ikujrc` i b`s kébkub`s cj bi prjaulti iltjrf`r, bi tjlsfûl s`erj jb k`lcjlsic`r jl pr`kjs` cj kirai js cj 4.;5 T. K@LCJL[IC@U JL KFUKZFS@ CJ K@UUFJLSJ IBSJULI

E. K`lcjlsic`r jl kfrkuft` cj k`rrfjltj Ibtjrli :. K`l b`s vib` vib`rjs rjs `esj `esjrvic rvic`s `s jl bi jxpjr jxpjrfjlk fjlkfi fi iltjr iltjrf`r f`r cjtj cjtjrgflj rgflj jb cjs cjsdisi disioj oj jltrj bi k`rrfjltj y jb v`btioj pr`cukfc` p`r jb kfrkuft` UK. U 7 9nΦ > K 7 9== βD> d 7 9== Hz [j siej quj jb cjsdisj jsté rjprjsjltic` p`r?

Jlt`lkjs, ipbfkig`s bi dûrgubi y rjjgpbizig`s?

Dflibgjltj, jb cjsdisj js cj?

 

4.

K@LKBZ[F@LJ[ 

I giy`r tfjgp` giy`r kirai cjb kipikft`r y i gjl`r tfjgp` gjl`r kirai.



Kuilc` sj kirai ul kipikft`r ,bi k`rrfjltj sj ipr`xfgi isfltûtfkigjltj i kjr` y bi kirai cjb kipikft`r tfjlcj isfltûtfkigjltj i su vib`r dflib Yd y jb iugjlt` cj kirai jl jb kipikft`r hikfi su vib`r bçgftj sj rjtrisi curiltj su tfjgp` kiriktjrfzic` p`r bi k`lstiltj cj tfjgp` UK. [f ul rjsfst`r prjsjltj (UK7=), bi kirai bbjairçi flgjcfitigjltj hikfi su vib`r bfgftj.



Kuilc` sj cjskirai ul kipikft`r.bi kipikft`r.bi k`rrfjltj F` y bi kirai flfkfib Y`? tilt` f k`g` q sj ikjrkil isfltûtfkigjltj i kjr`.Bi kirai jl jb kipikft`r virçi k`l jb tfjgp` cj ikujrc` k`l bi jkuikfûl q(t) 7 Yj-t/UK.



Jl jb kis` cj tjlsfûl ibtjrli, bis rjbikf`ljs yi l` s`l til sfgpbjs, cjefc` i quj sf utfbfzig`s b`s vib`rjs k`g` jl k`ltflui l` sj kugpbfrçil bis bjyjs cj Nfrkhh`dd, sfl jgeira`, jstis sf sj kugpbjl sf utfbfzig`s b`s vib`rjs



k`gpbjo`s (dis`rjs), jspjkçdfkigjltj piri e`eflis y k`lcjlsic`rjs. B`s buairjs aj`gætrfk`s y b`s cfiarigis dis`rfibjs l`s iyucil i prjcjkfr jb k`gp`rtigfjlt` cj b`s jbjgjlt`s cj b`s kfrkuft`s, isç k`g` bis disjs (fgp`rtiltjs piri cjtjrgflir jb dikt`r cj p`tjlkfi).