电容器结构有三个基本因素确定所产生的电容量。这些因素通过影响给定量的电场力(两个板之间的电压)产生多少电磁场通量(板之间的电子的相对差异)来决定电容。
板面积:
所有其他因素相等,更大的板块区域提供更大的电容;较少的板区提供更少的电容。
说明:对于给定的场力(板上的电压),更大的板面积导致更多的场通量(板上收集的电荷)。
板间距:
所有其他因素相同,进一步的板间距提供更少的电容;更近的板间距提供更大的电容。
说明:更近距离的间距导致更大的场力(电容器上的电压除以板之间的距离),这导致施加在板上的任何给定电压的更大的场通量(电荷)。
介电材料:
所有其他因素相同,电介质的更大介电常数提供更大的电容;电介质的介电率较少给出较少的电容。
解释:虽然解释起来很复杂,但对于给定量的场力,有些材料对场通量的阻力较小。对于任何给定的电场力(施加电压),具有更大介电常数的材料允许更多的场通量(提供更少的阻力),因此收集的电荷更大。
“相对”介电常数是指一种材料相对于纯真空的介电常数。数字越大,材料的介电常数越大。例如,玻璃的相对介电常数为7,它的介电常数是纯真空的7倍,因此,在其他因素相同的情况下,它能产生比真空强7倍的电场通量。
可以用这个公式求出任意一对分离导体的电容近似值:
通过改变确定电容的任何物理因素,可以使电容器可以是可变的而不是固定值。在电容器结构中变化的一个相对容易的因素是板面积,或更适当,板坯的量相差。
以下照片示出了使用一组交错的金属板和作为介电材料的气隙的可变电容器的示例:
当轴旋转时,板组彼此重叠的程度将变化,改变可以建立浓缩电场之间的板的有效面积。
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