ما هي وحدات قياس السعة
ما هي السعة:
السعة هي نسبة التغير في الشحنة الكهربائية للنظام إلى التغيير المقابل في إمكاناته الكهربائية . هناك نوعان من المفاهيم ذات الصلة عن كثب من السعة: السعة النفس و السعة المتبادلة . أي جسم يمكن شحنه كهربائيًا يُظهر سعة ذاتية . تحتوي المادة ذات السعة الذاتية الكبيرة على شحنة كهربائية أكبر عند جهد معين من مادة ذات سعة منخفضة. تعتبر فكرة السعة المتبادلة مهمة بشكل خاص لفهم عمليات المكثف ، وهو أحد المكونات الإلكترونية الخطية الثلاثة الأولية (إلى جانبالمقاومات و المحاثات ). السعة هي وظيفة فقط من هندسة تصميم (منطقة سبيل المثال لوحات والمسافة بينهما) و السماحية لل عازلة المواد بين لوحات للمكثف. بالنسبة للعديد من المواد العازلة ، تكون السماحية وبالتالي السعة مستقلة عن الفرق المحتمل بين الموصلات والشحنة الإجمالية عليها. و SI وحدة السعة هي الفاراد (رمز: F)، الذي سمي على اسم الفيزيائي الإنكليزي مايكل فاراداي . عند مكثف 1 فاراد ، عند شحنه ب 1 كولوم من الشحنة الكهربائية ، لديه فرق جهد 1 فولت بين لوحاته. تسمى السعة المتبادلة بالمرونة .
ما هي وحدات قياس السعة:
في الدوائر الكهربائية ، عادة ما يكون مصطلح السعة اختصارًا للسعة المتبادلة بين موصلين متجاورين ، مثل لوحين من المكثف. ومع ذلك ، بالنسبة للموصل المعزول ، توجد أيضًا خاصية تسمى السعة الذاتية ، وهي كمية الشحنة الكهربائية التي يجب إضافتها إلى موصل معزول لرفع إمكاناته الكهربائية بوحدة واحدة (أي فولت واحد ، في معظم أنظمة القياس). النقطة المرجعية لهذه الإمكانية هي كرة موصلة مجوفة نظريًا ، نصف قطرها غير محدود ، مع تمركز الموصل داخل هذا المجال.
رياضيا ، يتم تحديد السعة الذاتية للموصل بواسطة
{\ displaystyle C = {\ frac {q} {V}} ،}{\ displaystyle C = {\ frac {q} {V}} ،}
أين
q هي الرسوم التي يحتفظ بها الموصل ،
{\ displaystyle V = {1 \ over 4 \ pi \ varepsilon _ {0}} \ int {\ sigma \ over r} \، dS}{\ displaystyle V = {1 \ over 4 \ pi \ varepsilon _ {0}} \ int {\ sigma \ over r} \، dS} هو الجهد الكهربائي ،
σ هي كثافة الشحن السطحي.
dS هو عنصر متناهي الصغر من المنطقة ،
r هو الطول من dS إلى نقطة ثابتة M داخل اللوحة
{\ displaystyle \ varepsilon _ {0}}\ varepsilon _ {0}هو السماحية الفراغية
باستخدام هذه الطريقة ، تكون السعة الذاتية للكرة الموصلة لنصف قطر R هي: [3]
{\ displaystyle C = 4 \ pi \ varepsilon _ {0} R \،}C = 4 \ pi \ varepsilon_0R \ ،
القيم النموذجية للسعة الذاتية هي: للحصول على "صفيحة" أعلى لمولد فان دي غراف ، عادة ما تكون كرة قطرها 20 سم: 22.24 بيكو فاراد ، كوكب الأرض : حوالي 710 درجة فهرنهايت. تسمى السعة المتداخلة للملف أحيانًا بالسعة الذاتية ، ولكن هذه ظاهرة مختلفة. هو في الواقع السعة المتبادلة بين المنعطفات الفردية للملف وهو شكل من أشكال السعة الشاردة أو الطفيلية . تعتبر هذه السعة الذاتية من الاعتبارات الهامة عند الترددات العالية: فهي تغير ممانعة الملف وتؤدي إلى رنين مواز . في العديد من التطبيقات ، يعد هذا تأثيرًا غير مرغوب فيه ويضع حدًا أعلى للتردد للتشغيل الصحيح للدائرة.
