Dlaczego ważna jest pojemność? + Przykład

Pojemność jest miarą urządzenia znanego jako kondensator do podtrzymywania napięcia. lub różnica potencjałów w równowadze. W swojej najprostszej postaci kondensator składa się z zestawu dwóch przewodzących równoległych płytek oddzielonych dowolnie małą odległością, dx. Kondensator jest jednak naprawdę bezużyteczny, dopóki nie zostanie umieszczony w obwodzie z akumulatorem lub źródłem zasilania, które zapewnia dane napięcie.

W obwodzie prądu stałego (prądu stałego) prąd płynie z akumulatora do jednej z płytek. Gdy elektrony gromadzą się na płycie, ich pola elektryczne będą odpychać elektrony na drugiej płycie i jednocześnie przyciągać ładunki dodatnie i zmuszać je do gromadzenia się na przeciwległej płycie. Ponieważ płyty nie dotykają się, nie można osiągnąć równowagi elektrycznej, a wynikiem jest pole elektryczne między płytami.

Gdy elektrony z drugiej płyty są odpychane, są zmuszone do powrotu przez obwód, aż dotrą do spotkania z tymi samymi elektronami, które odepchnęły je w pierwszej kolejności. W tym momencie elektrony ponownie zmienią kierunki, aż do osiągnięcia równowagi. Jest to analogiczne do ruchu masy zwisającej ze sprężyny odbijającej się w górę iw dół, aż w końcu masa osiągnie punkt równowagi. Po osiągnięciu równowagi napięcie na kondensatorze będzie teoretycznie odpowiadało napięciu z pierwotnego źródła.

Gdy kondensator jest usuwany ze źródła zasilania, obwód jest przerywany, a kondensator utrzymuje różnicę potencjałów na płytach, dopóki nie zostanie wprowadzony do innego obwodu. Ta właściwość kondensatorów jest niezwykle przydatna w urządzeniach elektrycznych, ponieważ pozwala na dostarczenie ładunku dokładnie w odpowiednim momencie.

Jeden stary przykład kondensatora widoczny jest w fotografii flash. Gdy zdjęcie zostało zrobione, ładunek z kondensatora został szybko uwolniony, powodując, że żarnik spłonął jasno i oświetlił twarze ludzi, podczas gdy film uchwycił obraz!