Oturum Aç

When an archer pulls the string in a bow, he saves the work done in the form of elastic potential energy. When he releases the string, the potential energy is released as kinetic energy of the arrow. A capacitor works on the same principle in which the work done is saved as electric potential energy. The potential energy (UC) could be calculated by measuring the work done (W) to charge the capacitor.

Equation1

Let us consider the case of a parallel plate capacitor. When the capacitor is connected to a battery, the plate attached to the battery's negative side gets more electrons, repelling more electrons in the other plate. Hence the second plate gets an equal positive charge. At any instant of time when the capacitor is getting charged, if q and V are the charge and potential difference across the plates, respectively, then they are related by the following equation:

Equation2

In equation (2), C is the capacitance of the parallel plate capacitor. As the capacitor is being charged, the charge gradually builds upon its plates, and after some time, it reaches the final value Q. The amount of work done (dW) to move a charge element dq is Vdq. We get the potential energy stored in the capacitor using the equations (1) and (2). Thus,

Equation3

We can now find the energy density stored in vacuum between the plates of a charged parallel-plate capacitor from the potential energy stored in a capacitor. The energy density is then defined as the potential energy per unit volume. If A and d are the area and distance between the plates, then from the expressions for electric field and capacitance, that is E = σ/εo and C = εo A/d, the energy density is obtained as:

Equation4

Etiketler
Energy StoredCapacitorElastic Potential EnergyKinetic EnergyElectric Potential EnergyWork DoneParallel Plate CapacitorChargePotential DifferenceCapacitanceEnergy DensityElectric Field

Bölümden 25:

article

Now Playing

25.5 : Energy Stored in a Capacitor

Kapasitans

3.4K Görüntüleme Sayısı

article

25.1 : Kondansatörler ve Kapasitans

Kapasitans

7.1K Görüntüleme Sayısı

article

25.2 : Küresel ve Silindirik Kondansatör

Kapasitans

5.2K Görüntüleme Sayısı

article

25.3 : Seri ve Paralel Kondansatörler

Kapasitans

3.7K Görüntüleme Sayısı

article

25.4 : Eşdeğer Kapasite

Kapasitans

1.3K Görüntüleme Sayısı

article

25.6 : Kondansatörde Depolanan Enerji: Problem Çözme

Kapasitans

977 Görüntüleme Sayısı

article

25.7 : Dielektrik ile Kondansatör

Kapasitans

3.7K Görüntüleme Sayısı

article

25.8 : Bir kondansatörde dielektrik polarizasyon

Kapasitans

4.4K Görüntüleme Sayısı

article

25.9 : Dielektriklerde Gauss Yasası

Kapasitans

4.0K Görüntüleme Sayısı

article

25.10 : Polarize bir nesneden kaynaklanan potansiyel

Kapasitans

327 Görüntüleme Sayısı

article

25.11 : Duyarlılık, Geçirgenlik ve Dielektrik Sabiti

Kapasitans

1.2K Görüntüleme Sayısı

article

25.12 : Dielektriklerde Elektrostatik Sınır Koşulları

Kapasitans

941 Görüntüleme Sayısı

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Araştırma

Eğitim

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır