Welche Elemente eines Kondensators machen ihn zu einer höheren Spannung und einer höheren Kapazität?

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Ich weiß, dass Kondensatoren 2 Platten und einen Isolator zwischen den Platten haben. Ich frage mich, welche Elemente in einem Kondensator die Kapazität vergrößern und was die maximale Spannung höher macht.

Skyler
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Antworten:

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C.=ϵ0ϵrEINd

Wo:

  • C. ist die Kapazität in Farad [F];
  • ϵ0=8,854×10- -12F / m ;
  • ϵr ist 'relative Permittivität', sein Wert ist spezifisch für das als Isolator verwendete Material. Siehe auch @ rawbrawbs Kommentar;
  • EIN ist die Fläche der Platten, die sich in Quadratmetern überlappt;
  • d ist der Abstand zwischen den Platten in Metern.

Damit:

  • Wenn der Plattenüberlappungsbereich zunimmt, nimmt die Kapazität zu und
  • Wenn der Abstand zwischen den Platten zunimmt, nimmt die Kapazität ab.

Der Isolator, der den Raum zwischen beiden Platten ausfüllt (A × d), hat eine begrenzte Festigkeit, wenn es um die Spannung zwischen den Platten geht. Der Isolator fällt bei einer bestimmten maximalen Spannung aus, zu diesem Zeitpunkt ist er kein Kondensator mehr, sondern wahrscheinlich ein Kurzschluss.

Jippie
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Um Jippies Antwort zu ergänzen, ist ein "großes Zifferblatt", das gedreht werden kann. Einige Materialien haben , die hoch sind, TiO2 = 100, SiO2 = 3,8, und einige Materialien verhindern tatsächlich den Durchschlag zwischen den Platten und ermöglichen noch höhere Spannungen. ϵrϵr
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http://en.wikipedia.org/wiki/Kapazität, insbesondere "Kapazität einfacher Systeme": Eine größere Plattenfläche und ein kleinerer Abstand ergeben eine größere Kapazität.

Die maximale Spannung hängt von der Durchbruchspannung des Dielektrikums (Material zwischen den Platten) ab. der Punkt, an dem es aufhört, ein Isolator zu sein. Für jedes gegebene Dielektrikum ist die Durchbruchspannung proportional zu seiner Dicke (dh der Plattentrennung).

pjc50
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Wenn Sie eine höhere Spannung wünschen, müssen Sie mehr Platz zwischen den Platten haben. Dies steht jedoch im Gegensatz zu einer anderen Forderung nach einer höheren Kapazität. Sie können also die Platten stärker trennen, um eine höhere Spannung zu erzielen, und die Fläche der Platten vergrößern, um auch die Kapazität zu erhöhen.

Patrick Chung
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