Kondenzátor je zařízení používané v elektrických obvodech k akumulaci a skladování elektrického náboje. Jedním z nejdůležitějších parametrů kondenzátoru je napětí elektrického pole na jeho ose. Napětí ukazuje, jak silně elektrické pole ovlivňuje náboje uvnitř kondenzátoru.
Vzorec pro výpočet napětí na ose kondenzátoru je spojen s nábojem kondenzátoru, jeho plochou a vzdáleností mezi jeho deskami. Napětí na ose kondenzátoru lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:
kde E - napětí na ose kondenzátoru, Q - nabíjení kondenzátoru, ε - dielektrická propustnost média (vakuum nebo jiný materiál), S - Plocha desek kondenzátoru.
Abychom lépe porozuměli tomu, jak vzorec funguje, Vezměme si příklad. Ať máme kondenzátor s nábojem Q = 10 mikrokulon, který se skládá ze dvou desek S = 0,5 čtverečních centimetrů každá. Řekněme, že vzdálenost mezi deskami se rovná 1 milimetr a dielektrická propustnost média se rovná e = 8,85 * 10^-12 F / M. Když vložíme hodnoty do vzorce, dostaneme:
E = 10 * 10^-6 / (8,85 * 10^-12 * 0,5 * 10^-4)
Výpočet dá hodnotu napětí na ose kondenzátoru. Tímto způsobem lze podle vzorce vypočítat napětí na ose kondenzátoru pro jakékoli hodnoty náboje, plochy desek a dielektrické permeability média.
Vzorec a napětí uvnitř kondenzátoru
Napětí uvnitř kondenzátoru lze vypočítat pomocí vzorce pro napětí na jeho ose. Vzorec pro napětí uvnitř kondenzátoru má následující vzhled:
| Formule: | U = Ed |
| Označení: | U-napětí uvnitř kondenzátoru; |
| E-napětí na ose kondenzátoru; | |
| d-vzdálenost od osy kondenzátoru k bodu, ve kterém se vypočítá napětí. |
Vzorec umožňuje určit napětí uvnitř kondenzátoru v závislosti na jeho tvaru a geometrických parametrech. Například u plochého kondenzátoru bude hodnota napětí vypočtená podle vzorce konstantní v jakémkoli bodě prostoru mezi jeho obložením.
Příklad výpočtu: pokud je napětí na ose kondenzátoru 10 v / mm a vzdálenost od osy k bodu, ve kterém se vypočítá napětí, je 5 mm, pak hodnota napětí uvnitř kondenzátoru bude 50 v.
Co je napětí na ose kondenzátoru
Napětí na ose kondenzátoru může být vyjádřeno následujícím vzorcem:
kde E - napětí na ose (Volt na metr), V - napětí mezi obklady kondenzátoru (ve voltech), d - vzdálenost mezi obklady (v metrech).
Pokud je například napětí mezi obklady kondenzátoru 100 voltů a vzdálenost mezi obklady je 0.1 metru, pak napětí na ose kondenzátoru bude:
E = 100 / 0.1 = 1000 V / M
Napětí na ose kondenzátoru je tedy důležitou vlastností, která umožňuje posoudit intenzitu elektrického pole uvnitř kondenzátoru.