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¿Por qué la capacitancia no depende del material de las placas?

Como estudiante, aprendiendo acerca de un condensador después de comprender qué es una resistencia, fue bastante sorprendente notar que la capacitancia no depende de la naturaleza de las placas utilizadas, al menos en cualquier tipo de condensador que haya conocido.

Me guían, "no hay diferencia mientras las placas estén conduciendo". ¿Es eso cierto?

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FakeMoustache Puntos 6645

Sí que es cierto, la capacitancia es:

\$C = \frac q V\$

donde q es la carga y V el voltaje entre las placas.

Mientras la carga de \$q\$ puede ser "mantener en su lugar" esta relación se aplica. Quiero decir, no es necesario tener un "buen" director de orquesta, ya que la carga es estática, no se mueve.

Así, mientras que para un cierto voltaje \$V\$ se aplica la resultante de una cierta carga \$q\$ a estar presente en el condensador de placas, a continuación, \$C\$ puede ser determinado.

No importa si las placas son malos conductores (de alta resistencia) como se verá a continuación, simplemente tomar más tiempo para que toda la carga a llegar a su ubicación final. En el estado final, no habrá diferencia en comparación con un condensador con la realización de placas como la cantidad de carga que va a ser el mismo.

Sólo si se mira el dinámico comportamiento de un condensador (¿cómo responder a los rápidos cambios de voltaje) puede usted ver una influencia de la conductividad de las placas. En primer orden el condensador se exhiben adicional de la resistencia de la serie.

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user44635 Puntos 4308

La parte activa de un condensador es el dieléctrico. Que es donde se almacena la energía, que es lo que la tensión se desarrolla a través. Las placas de transporte actual a los lugares correctos. Una alta resistencia aquí podría hacer que el condensador tiene pérdida, pero no va a cambiar la capacitancia.

De la misma manera, la resistencia de un resistor depende del material y la geometría de la parte resistiva, no la lleva.

La parte activa de un inductor es el hierro, ferrita o aire en el espacio dentro de las bobinas, ya que es donde la energía se almacena. La alta resistencia de los cables de que el inductor tiene pérdida, pero no va a cambiar la inductancia.

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Mark0978 Puntos 495

Típico condensador de placas están hechas de conductores (metales) que tienen un gran número de portadores de carga. Considere la posibilidad de que (a grandes rasgos) \$N_A = 6×10^{23}\$, mientras que \$C = 6×10^{18}e\$, por lo que 1 mol de metal tiene suficiente portadores de carga por 100000 C, suponiendo que uno de los móviles de electrones por átomo. En un condensador de 1000µF a 100V con placas de Aluminio, sólo 27µg de Aluminio átomos tienen para donar y aceptar un electrón para sostener la carga, el resto de los átomos de permanecer neutral. Suponiendo que las placas de peso 5g, que 99,9995% de los átomos neutros además de 0,0005% de los átomos falta un electrón. Claramente, un típico condensador se producirá un error debido a la ruptura de largo antes de que la falta de portadores de carga en las placas se hará evidente.

Las cosas cambian en los semiconductores, donde la cantidad de portadores libres es mucho menor y depende del dopaje. Incluso entonces, es a menudo más fácil para calcular la capacitancia como un conjunto estático de aproximación, suponiendo que las placas se mantienen perfectamente conductora y sólo de la distancia entre ellos los cambios como el agotamiento de la región crece. No siempre es posible, sin embargo: en la rápida dinámica de los procesos de unión de la capacitancia sólo pueden ser adecuadamente descritos mediante ecuaciones para el cargo de flujo (por ejemplo, este), y las soluciones, de hecho, depende del material de las placas.

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patrick Puntos 1

Al mejor de mi conocimiento que el elegido de material NO importa - incluso para el caso estático. Si no implicaría que la mayoría de los aisladores podría ser utilizado como electrodo debido a que los residuos de la posibilidad de la existencia de portadores de carga dentro de ella. Algunos de razonamiento y las obras científicas, ¿por qué la elección de materiales del electrodo de la materia: DOI: 10.1109/16.753713 y doi.org/10.1063/1.1713297 para nombrar sólo algunos. La cosa es que los modelos que aprender son una buena aproximación. No más, no menos. Razón principal por la que el material de electrodo que importa es que los campos EM alcanza en los conductores, así incluso para el caso estático.

LT;DR saber de su modelo de límites: no importa pero a menudo puede ser descuidado.

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ianb Puntos 659

Es lo mismo para un inductor - el valor de la inductancia permanece constante, independientemente de los cables de la conductividad. Llevarlo a los extremos, y la consideración de la velocidad de las ondas de radio y cómo se propagan a través del espacio.

La impedancia del espacio libre está determinada por la permeabilidad y la permitividad del espacio libre y de estos se mide en henrios por metro y faradios por metro respectivamente. Sin embargo, no hay conductores en el espacio libre.

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