Como encontrar carga Densidade em placas paralelas

A bateria é o dispositivo a maioria das pessoas associam com o armazenamento de carga elétrica . Embora esta associação é correto, é importante notar que a eletrônica moderna depende muito mais um dispositivo de armazenamento de carga : o capacitor. Uma forma comum de este dispositivo é o capacitor de placas paralelas . As cargas eléctricas são armazenados por espalhar a carga por toda a superfície de duas placas , espaçadas de forma uniforme . As cargas tipicamente distribuir uniformemente de modo a propagação da carga sobre as placas é descrito pela densidade de carga . Densidade de carga é simplesmente uma medida de quão mal a carga é espalhada sobre uma surface.Things você precisa

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voltímetro

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medir as dimensões de uma das placas paralelas . Não é necessário medir ambos os pratos quando as placas são idênticos . Para placas circulares , medir o raio ( r ) de uma das placas . O raio é a distância a partir do centro para a circunferência da placa . Para placas rectangulares , medir a largura ( W ) e do comprimento ( L ) de uma das placas .

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Calcular a área da superfície ( A) das placas paralelas . Embora existam duas placas idênticas , densidade de carga só depende da área de superfície de qualquer uma dessas placas . A área de superfície depende da forma das placas . Para placas circulares , a área de superfície é a seguinte: A = 3,14 xr ^ 2 . Por exemplo , se uma chapa paralela circular tem um raio de 5 cm, a área da superfície de ambos os pratos de é 78,5 centímetros ^ 2 ( 3,14 x [ ( 5 ^ 2 ) ] ^ 2 ) . Se as placas são rectangulares , utilizar a fórmula A = W x L. Por exemplo , se a placa rectangular tem um comprimento de 10 cm e espessura de 5 cm, em seguida, a área de superfície da placa rectangular é de 50 cm ^ 2 ( [ 5 x 10 ] ^ 2).

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Calcule a carga total (Q) sobre as placas paralelas , usando a fórmula Q = C x V. a unidade de carga é o coulomb , com o símbolo C. Primeiro medir a diferença de potencial ( V ) através das placas usando um voltímetro e , em seguida, multiplicar a diferença de potencial entre a capacitância ( C ) da estrutura de placa em paralelo para obter a carga sobre as placas . Enquanto isso pode ser determinado empiricamente , recomenda-se a utilização da capacidade do condensador , como fornecido pelo fabricante do dispositivo . A capacitância pode ser notado no próprio dispositivo e é identificado pela unidade farad ou F. Tenha cuidado para não confundir o símbolo de capacitância com a unidade de carga. Por exemplo , se uma placa do condensador paralelo com uma capacitância de 5 microfarad tem uma diferença de potencial de 20 volts entre as placas , então a carga armazenada na placa é de 1 x 10 ^ -4 coulomb [ ( 5 x 10 ^ -6 ) x (20) ] .

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Calcule a densidade de carga sobre as placas paralelas. A densidade de carga é igual a (carga total) /(área de superfície da placa ) ou Q /A. Por exemplo , se uma chapa rectangular condensador em paralelo , com o comprimento de 10 cm, largura de 5 cm, e de capacitância 5 microfarad tem uma diferença de potencial entre as placas de 20 volts , então a densidade de carga sobre as placas é : 2 x 10 ^ -6 C /cm ^ 2 = ( 1 x 10 ^ -4 Coulomb ) /(50 cm ^ 2) = Q /A = ( C x V) /(W x L).