Kapasitans

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari

Kapasitans merupakan cas elektrik yang disimpan (atau dipisah) untuk keupayaan elektrik tertentu. Alat yang paling biasa digunakan untuk menyimpan cas ialah kapasitor.

Kalau cas pada plat kapasitor ialah +Q dan -Q masing-masing, dan V merupakan beza keupayaan antara plat, kapasitor diberi sebagai:

C = \frac{Q}{V}

Unit SI bagi kapasitans ialah farad (F). 1 farad = 1 koulomb per volt

Tenaga[sunting | sunting sumber]

Tenaga (dalam joule) yang disimpan di dalam kapasitor adalah sama dengan kerja yang dibuat untuk mengecasnya. Andaikan kapasitans, C menyimpan cas +q pada satu plat, dan -q pada plat lain. Menggerakkan cas dq dari satu plat ke plat yang lain melawan beza keupayaan V = q/C memerlukan kerja dW:


 \mathrm{d}W = \frac{q}{C}\,\mathrm{d}q

di mana

W ialah kerja dalam joule
q ialah cas dalam koulomb
C ialah farad dalam farad

Tenaga disimpan dalam kapasitor boleh dikira dengan mengamirkan persamaan ini. Bermula daripada kapasitans tidak dicas (q = 0) dan menggerak cas dari satu plat ke plat yang lain sehingga kedua-dua plat mempunyai cas +Q dan -Q masing-masing memerlukan kerja, W:

 W_{charging} = \int_{0}^{Q} \frac{q}{C} \, \mathrm{d}q = \frac{1}{2}\frac{Q^2}{C} = \frac{1}{2}CV^2 = W_{stored}

Dengan mengganbungkan persamaan ini dengan persamaan untuk kapasitans kapasitor plat pertama, kita dapat:

 W_{stored} = \frac{1}{2} C V^2 = \frac{1}{2} \epsilon \frac{A}{d} V^2 .

di mana

W merupakan tenaga dalam joule
C merupakan kapasitans dalam farad
V merupakan beza keupayaan dalam volt

Lihat juga[sunting | sunting sumber]