Ein Kondensator ist ein Gerät, das in elektrischen Schaltungen verwendet wird, um elektrische Ladung zu speichern und zu speichern. Einer der wichtigsten Parameter eines Kondensators ist die Stärke des elektrischen Feldes an seiner Achse. Die Spannung zeigt an, wie stark das elektrische Feld die Ladungen im Kondensator beeinflusst.
Die Formel zur Berechnung der Spannung auf der Kondensatorachse bezieht sich auf die Ladung des Kondensators, seine Fläche und den Abstand zwischen seinen Platten. Die Spannung auf der Kondensatorachse kann mit der folgenden Formel berechnet werden:
wo E - spannung auf der Kondensatorachse, Q - ladung des Kondensators, ε - Dielektrizitätszahl des Mediums (Vakuum oder anderes Material), S - bereich der Kondensatorplatten.
Um besser zu verstehen, wie die Formel funktioniert, betrachten Sie ein Beispiel. Lass uns einen Kondensator mit einer Ladung haben Q = 10 Mikrokulon, die aus zwei Platten mit einer Fläche besteht S = 0,5 Quadratzentimeter jeder. Angenommen, der Abstand zwischen den Platten ist gleich 1 millimeter und die Dielektrizitätszahl des Mediums ist gleich ε = 8,85 * 10^-12 F/m. Wenn wir die Werte in die Formel einfügen, erhalten wir:
E = 10 * 10^-6 / (8,85 * 10^-12 * 0,5 * 10^-4)
Die Berechnung ergibt einen Spannungswert auf der Kondensatorachse. So kann die Formel die Spannung auf der Kondensatorachse für alle Ladungswerte, die Plattenfläche und die Dielektrizitätszahl des Mediums berechnen.
Formel und Spannung im Kondensator
Die Spannung innerhalb eines Kondensators kann mit einer Formel für die Spannung an seiner Achse berechnet werden. Die Formel für die Spannung im Inneren des Kondensators lautet wie folgt:
| Formel: | U = Ed |
| Angaben: | U - Spannung im Kondensator; |
| E - Spannung auf der Kondensatorachse; | |
| d ist der Abstand von der Kondensatorachse zu dem Punkt, an dem die Spannung berechnet wird. |
Die Formel ermöglicht es Ihnen, die Spannung im Inneren des Kondensators abhängig von seiner Form und seinen geometrischen Parametern zu bestimmen. Bei einem Flachkondensator ist beispielsweise der durch die Formel berechnete Spannungswert an jedem Punkt im Raum zwischen den Platten konstant.
Berechnungsbeispiel: wenn die Spannung auf der Kondensatorachse 10 V/mm beträgt und der Abstand von der Achse zum Punkt, an dem die Spannung berechnet wird, 5 mm beträgt, beträgt der Spannungswert im Inneren des Kondensators 50 V.
Was ist die Spannung an der Kondensatorachse
Die Spannung an der Kondensatorachse kann durch die folgende Formel ausgedrückt werden:
wo E - achsenspannung (Volt pro Meter), V - spannung zwischen den Kondensatorplatten (in Volt), d - abstand zwischen den Platten (in Metern).
Wenn beispielsweise die Spannung zwischen den Kondensatorplatten 100 Volt beträgt und der Abstand zwischen den Kondensatorplatten 0,1 Meter beträgt, beträgt die Spannung auf der Kondensatorachse:
E = 100 / 0.1 = 1000 V/m
Daher ist die Spannung an der Kondensatorachse ein wichtiges Merkmal, das es ermöglicht, die Intensität des elektrischen Feldes innerhalb des Kondensators zu schätzen.
