منو
 کاربر Online
640 کاربر online

خازن استوانه‌ای

تازه کردن چاپ
مهندسی و فن‌آوری > مهندسی > مهندسی برق
علوم طبیعت > فیزیک > الکتریسیته و مغناطیس > الکتریسیته
(cached)



خازن استوانه‌ای از دو رسانای استوانه‌ای شکل ، که هم محور می‌باشند، تشکیل شده است. اگر چنانچه شعاع استوانه‌ها را به ترتیب با a , b نشان دهیم، در این صورت ول استوانه‌ها (L) باید از شعاع استوانه بزرگ ، خیلی بزرگتر باشد، تا بتوانیم از فریز شدن میدان الکتریک در دو انتهای استوانه چشمپوشی کنیم.




img/daneshnameh_up/2/21/sylen_capacitor.JPG

محاسبه ظرفیت خازن استوانه‌ای

دو استوانه هم محور به طول L که دارای شعاعهای b , a بوده و b>a می باشد، در نظر بگیرید. اگر این دو صفحه استوانه‌ای را به قطبهای یک باتری وصل کنیم و بعد از مدت کوتاهی قطع کنیم، در این صورت بارهای مساوی و مخالف به دو صفحه باتری منتقل می‌شوند. اگر مقدار بار الکتریکی جمع شد. روی صفحات را q فرض کنیم، در این صورت با استفاده از قانون گاوس می‌توانیم میدان الکتریکی در فضای بیان استوانه‌ها را محاسبه کنیم.

برای این کار یک سطح گاوسی بصورت استوانه‌ای بطول L و به شعاع r بطوریکه b>r>a قرار دارد، در نظر می‌گیریم. در این صورت میدان الکتریکی در فضای میان صفحات بر حسب شعاع سطح گاوسی بصورت E = q/2πεoLr محاسبه می‌شود. بنابراین اگر اختلاف پتانسیل بیان صفحات خازن را با v نشان دهیم، در این صورت ظرفیت خازن از رابطه زیر حاصل خواهد شد.


C = 2πεo × L/Ln(b/a

همانگونه که ملاحظه می گردد، ظرفیت خازن استوانه‌ای فقط به مشخصات هندسی خازن بستگی دارد.



img/daneshnameh_up/3/31/SphericaCapacitance2.JPG

خازن استوانه‌ای با دی الکتریک

اگر فضا میان صفحات خازن یک ماده با دی الکتریک قرار داده شود، در این صورت ظرفیت خازن تغییر خواهد کرد. چون ظرفیت خازن علاوه بر مشخصات هندسی خازن دارای کمیت ε نیز است، که ε ثابت گذر دهی خلا می باشد. اما اگر بجای خلا داخل خازن دی الکتریک قرار داده شود، بجای ε باید ε قرار دهیم که ε ثابت گذردهی دی الکتریک مورد نظر است. معمولا در مورد هر ماده دی الکتریک یک کمیتی بنام ثابت دی الکتریک تعریف می کنند که با k نشان می دهند. بطوریکه ثابت گذر دهی ε برابر kέ = ε خواهد بود. اتصال خازنها به یکدیگر در مورد تمام انواع خازنها از یک قاعده پیروی می‌کنند. یعنی نوع اتصال مستقل از نوع خازنها می‌باشد.

مباحث مرتبط با عنوان



تعداد بازدید ها: 41268


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..