ტევადობა გეომეტრიიდან
ტევადობა C ერთი ფირფიტის მუხტის მოდულისა და ფირფიტებს შორის ძაბვის შეფარდებაა. ფიქსირებული გეომეტრიისა და წრფივი დიელექტრიკისთვის C მუხტისგან დამოუკიდებელია. ბრტყელი კონდენსატორის ფართობის გაზრდა ტევადობას ზრდის, დაშორების გაზრდა კი ამცირებს; ფორმულა კიდის ეფექტების უგულებელყოფას გულისხმობს.
- Q ერთი ფირფიტის მუხტის მოდულია და არა ორივე ფირფიტის მუხტთა ჯამი.
- 1 მკფ=10⁻⁶ ფ. ვაკუუმისთვის εᵣ=1.
C=Q/U
C=ε₀εᵣS/d
რომელი სიდიდე რჩება უცვლელი?
ბატარეასთან მიერთებისას ძაბვა ფიქსირებულია და ტევადობის ცვლილებას მუხტის გადინება ან შემოდინება მოჰყვება. ბატარეიდან მოწყვეტილ იდეალურად იზოლირებულ კონდენსატორზე მუხტი უცვლელია. ამიტომ დიელექტრიკის შეტანისას ძაბვისა და ენერგიის ცვლილება ამ ორ შემთხვევაში განსხვავებულია.
- ბატარეაზე: C იზრდება, Q იზრდება, U უცვლელია.
- იზოლირებულზე: C იზრდება, U მცირდება, Q უცვლელია.
- ენერგიის ცვლილებისას ბატარეასა და მექანიკურ მუშაობასაც უნდა გაუწიო ანგარიში.
W=CU²/2=QU/2=Q²/(2C)
შეერთების არჩევა
პარალელურ კონდენსატორებს საერთო ძაბვა აქვს და მათი მუხტები იკრიბება. მიმდევრობით შეერთებულ, თავდაპირველად დაუმუხტავ კონდენსატორებზე მუხტის მოდული ერთია და ძაბვები იკრიბება. ეკვივალენტური ტევადობა ამ პირობებიდან მიიღება.
- პარალელურად Cეკვ=C₁+C₂.
- მიმდევრობით 1/Cეკვ=1/C₁+1/C₂; შედეგი თითოეულზე ნაკლებია.
ამოხსნილი მაგალითი
2 მკფ კონდენსატორი 12 ვ-მდე დაიმუხტა და ბატარეას მოსწყდა. დიელექტრიკმა ტევადობა გაასამმაგა. იპოვე ახალი ძაბვა და ენერგია.
- საწყისი Q=2·12=24 მკკ; იზოლირებულზე ეს მუხტი რჩება.
- ახალი C=6 მკფ, ამიტომ U=24/6=4 ვ.
- W=6·10⁻⁶·4²/2=48·10⁻⁶ ჯ; საწყისი ენერგია 144 მკჯ იყო.
ხშირი შეცდომა
მუხტისა და ძაბვის ერთდროულად უცვლელად მიჩნევა ტევადობის ცვლილებისას შეუძლებელია.